반도체 산업은 성능 향상과 전력 소모 감소 및 비용 절감을 위해 소자 특성 크기를 지속적으로 축소하는 능력에 크게 의존하고 있습니다. 비휘발성 메모리 축소에서의 여러 과제 중 하나는 프로그램 및 소거 전압 윈도우 감소로 인해 ONO 스택의 물리적 및 전기적 축소입니다. 기존에는 ONO 스택의 전기적 특성 분석에 커패시터 또는 트랜지스터 구조가 사용되었으나, 이는 모두 비용과 시간이 많이 소요되는 공정입니다. 대체 터널 산화막 또는 대체 저장 노드 나이트라이드와 같은 새로운 ONO 층 재료의 신속한 평가 및 최적화를 위해서는 ONO 박막의 신뢰성 있는 인라인 특성 분석이 요구됩니다. 본 연구에서는 터널 산화막 변화가 ONO 스택 프로그램/소거 성능에 미치는 영향을 신속하게 평가하기 위한 ONO 스택의 인라인 전기적 특성 분석을 제시합니다. 터널 산화막 4가지 변화와 나이트라이드 2가지 변화를 포함한 ONO의 물리적 및 전기적 특성 분석이 제시됩니다. 물리적 특성 분석에는 X선 반사율(XRR)을 이용한 박막 밀도 및 두께 측정이 포함됩니다. 터널 산화막의 전기적 특성 분석으로는 스트레스 유도 누설 전류(SILC)와 ONO 프로그램/소거 성능이 Semiconductor Diagnostics, Inc(SDI) 장비에서 COCOS 비접촉 인라인 기법을 사용하여 평가됩니다. 터널 산화막, 나이트라이드 및 전체 ONO 스택의 물리적 및 전기적 특성 분석을 결합하여 반도체 소자에서 향상된 프로그램/소거 성능을 위한 경향 및 조합에 대한 통찰을 제공합니다. 해당 반도체 소자는 ONO 구조를 포함하는 SONOS 이중 비트 EEPROM 소자 또는 플로팅 게이트 FLASH 메모리 소자일 수 있습니다.