Claims (2)
반도체 소자의 문턱전압 측정 방법에 있어서, 일정 전압을 설정한 후 상기 설정된 전압을 측정하고져 하는 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제1단계와, 상기 제1단계로부터 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기를 비교하여 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기가 같을 경우 상기 콘트롤 게이트에 인가된 전압을 문턱전압 값으로 출력하고, 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기가 서로 다른 경우 상기 콘트롤 게이트에 인가되는 전압을 1V 단위로 증가 또는 감소시키며 상기 소오스를 통해 흐르는 전류를 각각 측정하는 제2 단계와, 상기 제2 단계로부터 상기 각각의 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류를 비교하여 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기가 같을 경우 상기 콘트롤 게이트에 인가된 전압을 문턱전압 값으로 출력하고, 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기가 서로 다른 경우 상기 메모리 셀의 문턱전압이 존재하며 하위 및 상위의 전압차가 0.1V인 구간을 검출하는 제3 단계와, 상기 제3 단계로부터 상기 하위 및 상위 전압을 상기 콘트롤 게이트에 각각 인가한 후 상기 소오스를 통해 흐르는 하위 및 상위 전류를 측정하고 하기의<식>을 이용하여 상기 메모리 셀의 문턱전압 값을 산출하는 제4 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 문턱전압 측정 방법.1. A method of measuring a threshold voltage of a semiconductor device, the method comprising: applying a predetermined voltage to a control gate of a memory cell to measure a predetermined voltage and measuring a current flowing through a source; When the measured current is compared with the magnitude of the reference current and the magnitudes of the measured current and the reference current are the same, the voltage applied to the control gate is output as a threshold voltage value, and the measured current and reference are A second step of increasing or decreasing the voltage applied to the control gate in units of 1 V when the magnitudes of the currents are different from each other; and measuring the currents flowing through the source, respectively, from the second step, the measured currents and the The control is performed when the measured current is equal to the reference current by comparing the reference current. Outputting a voltage applied to a gate as a threshold voltage value, and detecting a section in which the threshold voltage of the memory cell exists and the lower and upper voltage difference is 0.1V when the measured current and the reference current are different in magnitude. After applying the lower and upper voltages to the control gate from the third and third steps, respectively, the lower and upper currents flowing through the source are measured, and the threshold voltage of the memory cell is expressed using the following expression. And a fourth step of calculating a value.
<식>문턱전압 값 = (상위 전압 - 하위 전압) / (상위 전류 - 하위 전류) X (기준이 되는 전류 - 상위 전류) + 상위 전압Threshold Voltage = (High Voltage-Low Voltage) / (High Current-Low Current) X (Reference Current-High Current) + High Voltage
반도체 소자의 문턱전압 측정 방법에 있어서, 시작 단계로부터 일정 전압을 설정하는 제1 단계와, 상기 제1 단계로부터 상기 설정된 전압을 측정하고져 하는 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제2 단계와, 상기 제2 단계로부터 상기 측정된 전류와 기준이 되는 전류의 크기를 비교하는 제3 단계와, 상기 제3 단계로부터 상기 측정된 상기 기준이 되는 전류와 같을 경우 문턱전압 값을 출력한 후 측정을 종료하는 제4 단계와, 상기 제3 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류 보다 작을 경우 상기 제1단계에서 설정된 전압보다 1V 증가된 전압을 설정하는 제5단계와, 상기 제5단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제6 단계와, 상기 제6 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류의 크기를 비교하는 제7 단계와, 상기 제7 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류와 같을 경우 문턱전압 값을 출력한 후 측정을 종료하는 제8 단계와, 상기 제7 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 작을 경우 상기 설정된 전압보다 1V 증가된 전압을 설정한 후 상기 제6 단계로 귀환하는 제9 단계와, 상기 제7 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 클 경우 초기 루핑 순서를 설정하는 제10 단계와, 상기 제10 단계로부터 상기 제5 단계 또는 제9 단계에서 설정된 전압보다 0.1V 감소된 전압을 설정하는 제11 단계와, 상기 제11 단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제12 단계와, 상기 제12 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류의 크기를 비교하는 제13 단계와, 상기 제13 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류가 동일할 경우 상기 제8 단계로 귀환하는 제14 단계와, 상기 제13 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 클 경우 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수를 비교하는 제15 단계와, 상기 제15 단계로부터 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수가 동일하면 측정이 실패되었음을 측정자에게 알리는 제16 단계와, 상기 제15 단계로부터 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수가 다른 경우 다음 루핑 순서를 설정한 후 상기 제11 단계로 귀환하여 상기 설정된 전압보다 0.1V 감소된 전압을 설정하는 제17 단계와, 상기 제13 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 작을 경우 상기 제11 단계에서 설정된 전압 및 상기 제12 단계에서 측정된 전류를 시스템에 저장하는 제18 단계와, 상기 제18 단계로부터 상기 저장된 전압보다 0.1V 증가된 전압을 설정하는 제19 단계와, 상기 제19 단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제20 단계와, 상기 제20 단계로부터 상기 제19 단계에서 설정된 전압 및 상기 제20 단계에서 측정된 전류를 상기 시스템에 저장하는 제21 단계와, 상기 제21 단계로부터 상기 제18 단계에서 상기 시스템에 저장된 전압 및 전류 값 그리고 상기 제21 단계에서 상기 시스템에 저장된 전압 및 전류 값을 이용한 하기의<식 1>에 의해 상기 메모리 셀의 문턱전압 값을 연산한 후 출력하고 측정을 종료하는 제22 단계와, 상기 제3 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 클 경우 상기 제1 단계에서 설정된 전압보다 1V 감소된 전압을 설정하는 제23 단계와, 상기 제23 단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제24 단계와, 상기 제24 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류의 크기를 비교하는 제25 단계와, 상기 제25 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류와 같을 경우 문턱전압 값을 출력한 후 측정을 종료하는 제26 단계와, 상기 제25 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 클 경우 상기 설정된 전압보다 1V 감소된 전압을 설정한 후 상기 제24 단계로 귀환하는 제27 단계와, 상기 제25 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 작을 경우 초기 루핑 순서를 설정하는 제28 단계와, 상기 제28 단계로부터 상기 제23 단계 또는 제27 단계에서 설정된 전압보다 0.1V 증가된 전압을 설정하는 제29 단계와, 상기 제29 단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제30 단계와, 상기 제30 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류의 크기를 비교하는 제31 단계와, 상기 제31 단계로부터 상기 측정된 전류와 상기 기준이 되는 전류가 동일할 경우 상기 제26 단계로 귀환하는 제32 단계와, 상기 제31 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 작을 경우 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수를 비교하는 제33 단계와, 상기 제33 단계로부터 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수가 동일하면 측정이 실패되었음을 측정자에게 알리는 제34 단계와, 상기 제33 단계로부터 상기 진행된 루핑 순서와 최종 루핑 횟수가 다른 경우 다음 루핑 순서를 설정한 후 상기 제29 단계로 귀환하여 상기 설정된 전압보다 0.1V 증가된 전압을 설정하는 제35 단계와, 상기 제31 단계로부터 상기 측정된 전류가 상기 기준이 되는 전류보다 클 경우 상기 제29 단계에서 설정된 전압 및 상기 제30 단계에서 측정된 전류를 시스템에 저장하는 제36 단계와, 상기 제36 단계로부터 상기 저장된 전압보다 0.1V 감소된 전압을 설정하는 제37 단계와, 상기 제37 단계로부터 상기 설정된 전압을 상기 메모리 셀의 콘트롤 게이트에 인가하고 소오스를 통해 흐르는 전류를 측정하는 제38 단계와, 상기 제38 단계로부터 상기 제37 단계에서 설정된 전압 및 상기 제38 단계에서 측정된 전류를 상기 시스템에 저장하는 제39 단계와, 상기 제39 단계로부터 상기 제36 단계에서 상기 시스템에 저장된 전압 및 전류 값 그리고 상기 제39 단계에서 상기 시스템에 저장된 전압 및 전류 값을 이용한 하기의<식 2>에 의해 상기 메모리 셀의 문턱전압 값을 연산한 후 출력하고 측정을 종료하는 제40 단계로 이루어지는 특징으로 하는 반도체 소자의 문턱전압 측정 방법.A method for measuring a threshold voltage of a semiconductor device, the method comprising: a first step of setting a predetermined voltage from a start step, and measuring a current flowing through a source by applying the set voltage from the first step to a control gate of a memory cell to be measured; And a third step of comparing the magnitude of the measured current with the reference current from the second step, and the threshold voltage value when the measured current is equal to the measured reference current from the third step. A fourth step of terminating the measurement after outputting; and setting a voltage increased by 1 V from the voltage set in the first step when the measured current is smaller than the reference current from the third step; A sixth step of applying the set voltage to the control gate of the memory cell from the fifth step and measuring a current flowing through the source; And a seventh step of comparing the magnitude of the measured current with the reference current from the sixth step, and outputting a threshold voltage value when the measured current from the seventh step is equal to the reference current. A ninth step of terminating the measurement and a ninth step of returning to the sixth step after setting a voltage increased by 1V from the set voltage when the measured current is less than the reference current from the seventh step. And a tenth step of setting an initial looping order when the measured current from the seventh step is greater than the reference current; and 0.1 from the voltage set in the fifth or ninth step from the tenth step. An eleventh step of setting the V reduced voltage; and applying the set voltage from the eleventh step to the control gate of the memory cell and measuring the current flowing through the source. The twelfth step of determining, the thirteenth step of comparing the magnitude of the measured current and the reference current from the twelfth step, and when the measured current and the reference current from the thirteenth step is the same A fourteenth step of returning to the eighth step, a fifteenth step of comparing the advanced looping order with a final looping number when the measured current from the thirteenth step is greater than the reference current; and the fifteenth step A step 16 for notifying a measurer that the measurement has failed if the advanced looping order and the final looping number are the same; A seventeenth step of setting a voltage reduced by 0.1 V from the set voltage by returning to the step; and the measured current from the thirteenth step is If the current is less than the reference current 18th step of storing the voltage set in the eleventh step and the current measured in the twelfth step in the system, and setting the voltage increased by 0.1V than the stored voltage from the eighteenth step A nineteenth step; applying the set voltage from the nineteenth step to a control gate of the memory cell and measuring a current flowing through the source; and the voltage set in the nineteenth step from the twentyth step and the A twenty-first step of storing the current measured in the twentieth step in the system; a voltage and a current value stored in the system in the twenty-first step from the twenty-first step; and a voltage and a current value stored in the system in the twenty-first step. A twenty-second step of calculating and outputting a threshold voltage value of the memory cell by using Equation 1 below and ending measurement; Setting a voltage lowered by 1V from the voltage set in the first step when the measured current is greater than the reference current from the third step; and setting the voltage set from the 23rd step into the memory cell. A twenty-fourth step of applying a current to a control gate and measuring a current flowing through the source; and a twenty-fifth step of comparing the magnitude of the measured current with the reference current from the twenty-fourth step; Outputting a threshold voltage value when the measured current is equal to the reference current, and ending the measurement; and when the measured current is greater than the reference current from the 25th step, the measured voltage is higher than the set voltage. The 27th step of returning to the twenty-fourth step after setting the 1V reduced voltage and the measured current from the twenty-five step become the reference. A step 28 for setting an initial looping order when the current is smaller than a current; a step 29 for setting a voltage increased by 0.1V from the voltage set in the step 23 or 27 from the step 28; A thirty step of applying the set voltage to a control gate of the memory cell and measuring a current flowing through the source; and a thirty-first step of comparing the magnitude of the measured current with the reference current from the thirtieth step; When the measured current is equal to the reference current from the thirty-first step, returning to the twenty-sixth step; and when the measured current from the thirty-first step is smaller than the reference current A thirty-third step of comparing the advanced looping order with the final number of looping; In step 34, if a measurement is notified that the measurement has failed, and if the proceeding looping sequence and the final looping count are different from the 33rd stage, a next looping sequence is set, and the flow returns to the 29th stage to increase 0.1V from the set voltage. A 35th step of setting a predetermined voltage; and storing the voltage set in the 29th step and the current measured in the 30th step in the system when the measured current from the 31st step is greater than the reference current. In step 36, setting a voltage that is 0.1V lower than the stored voltage from step 36; and applying the set voltage to the control gate of the memory cell from step 37 and supplying a current flowing through the source. The 38th step of measuring, the voltage set in the 37th step from the 38th step and the current measured in the 38th step 39 and the voltage and current values stored in the system in the 36 th step from the 39 th step and the voltage and current values stored in the system in the 39 th step. And calculating a threshold voltage value of the memory cell and outputting the calculated voltage value to terminate the measurement.
<식 1>문턱전압 값 = (제30 단계에서 저장된 전압 값- 제18 단계에서 저장된 전압 값) / (제30 단계에서 저장된 전류 값- 제18 단계에서 저장된 전류 값) X (기준이 되는 전류 값 - 제30 단계에서 저장된 전류 값) + 제30 단계에서 저장된 전압 값)Threshold voltage value = (voltage value stored in step 30-voltage value stored in step 18) / (current value stored in step 30-current value stored in step 18) X (current value as reference) -Current value stored in step 30) + voltage value stored in step 30)
<식 2>문턱전압 값 = (제39 단계에서 저장된 전압 값 - 제36 단계에서 저장된 전압 값) / (제39 단계에서 저장된 전류 값 - 제36 단계에서 저장된 전류 값) X (기준이 되는 전류 값 - 제39 단계에서 저장된 전류 값) + 제39 단계에서 저장된 전압 값)Threshold voltage value = (voltage value stored in step 39-voltage value stored in step 36) / (current value stored in step 39-current value stored in step 36) X (current value as reference) -Current value stored in step 39) + voltage value stored in step 39)
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.