MTM反熔丝单元的总剂量效应研究

对单个MTM(Metal-to-Metal)反熔丝单元的总剂量辐照效应进行了研究,模拟可编程器件实际应用环境,通过对不同尺寸、不同状态的MTM反熔丝单元在不同的偏置情况下进行总剂量辐照(总剂量达2 Mrad(Si)),得到MTM反熔丝单元关键参数随总剂量的变化情况。通过实验及数据分析,最终得到结论:MTM反熔丝单元不会因总剂量辐照而发生状态翻转。     

NMOS器件ESD特性模拟

NMOS管I-V曲线在ESD(electrostatic discharges)脉冲电流作用下呈现出反转特性,其维持电压VH、维持电流IH、触发电压VB、触发电流IB以及二次击穿电流等参数将会影响NMOS管器件的抗ESD能力。文章通过采用SILVACO软件,对1.0μm工艺不同沟长和工艺条件的NMOS管静电放电时的峰值电场、晶格温度以及VH进行了模拟和分析。模拟发现,在ESD触发时,增加ESD注入工艺将使结峰值场强增强,VH减小、VB减小,晶格温度降低;器件沟长和触发电压VB具有明显正相关特性,但对VH基本无影响。最后分析认为NMOS管ESD失效主要表现为高电流引起的热失效,而电场击穿引起的介质失效是次要的。     

氟掺杂对非晶硅薄膜特性的影响

采用电容结构研究了氟(F,Flourine)掺杂非晶薄膜漏电、击穿以及温度特性。结果表明,氟掺杂钝化了非晶膜中的缺陷和悬挂键,使非晶薄膜漏电降低两个数量级,同时使击穿电压升高。掺杂非晶薄膜的漏电与温度呈指数增长,增长系数为0.0375 K^-1,击穿电压随温度线性减小,系数为0.012 V·K^-1。     

三极管器件结构研究

文章对三极管版图结构和器件特性关系进行了研究,设计了5种常规的纵向NPN管结构,从电流能力和寄生电阻两方面讨论了不同结构的差异和优劣。认为单基极接触结构比双基极接触结构具有更优的电流能力;集电极电流和发射极面积AE并不是按照比例线性增大,尤其在大注入时,集电极电流增大明显低于AE的增大;相同面积的马蹄形结构发射区放置在周围具有更大的AE和电流能力;这些结构在寄生电阻表现上各有优劣。讨论了基极和集电极接触方式差异对三极管电流性能的影响,对电路版图设计提出建议。讨论了EB隔离方式对三极管放大倍数HFE的影响,指出多晶隔离EB结构具有更大的HFE,尤其在小注入时表现显著。通过对这些结构的分析,还提出电流能力更优的梳状结构的版图布局。     

WLR测试技术——一种正被广泛采用的可靠性测试技术

传统的可靠性测试是后道进行的,它是对整个电路芯片进行老炼加速实验,这种方法费时费力,并且不能为工艺提供及时的指导,因此它使新工艺的开发周期延长。随着器件尺寸不断变小,出现了许多新的可靠性问题,器件的可靠性变得越来越重要。采用WLR测试能够减少可靠性的测试时间,缩短工艺开发周期,抢占新品上市时间。因此,这种测试方法越来越得到广泛的应用,本文讨论WLR测试的几个方面以及提供一些测试算法。     

PBL隔离技术

本文介绍了 Polysilicon Buffered LOCOS(PBL)隔离工艺技术,与常规的 LOCOS 相比,PBL 只是在氧化层和氮化硅(SiN)之间加了一层多晶,用作缓冲层。缓冲层的引入,有效地减少了鸟嘴长度。     

天线效应对LPNP管输出曲线的影响

天线结构是监控半导体工艺过程中等离子体损伤的一种典型结构,一般主要用来监控MOS器件栅氧的损伤。文中,该结构用来监控横向PNP(LPNP)管工艺过程中的发射极结损伤。实验发现,带天线结构的LPNP管的输出曲线容易出现翘曲现象,分析认为该异常不是由于发射极结损伤造成的,因为发射极结工艺过程中并没有受到损伤。同时发现该翘曲现象在LPNP管保护环接低电位时会消失,该低电位在很大范围内变化时,输出曲线基本一致,且输出曲线电流较保护环悬空时的电流整体偏大,在集电极电压较大时,输出电流和保护环悬空时的电流一致。     

测试结深的另一种方法

传统的结深测试方法有:汞探针电容法、扩展电阻法、染色SEM法等,上述方法都具有相应的优点和局限性,本文介绍另外一种通过侧面结电容测试结深的方法,它可以嵌入电路中进行对任何一步工序后的结深监控,也可以在流片完成后对最终的结深进行监控,相比传统测试方法,它的突出优点是不具有破坏性,并且可以设计成一种PCM测试结构进行监控。     

Bipolar技术中多晶发射极的腐蚀

在现代比较先进的Bipolar技术中,一般采用多晶发射极结构,这种结构可以提高双极管放大倍数和频率响应特性,因此,这种结构得到广泛的应用。由于这种结构中多晶是直接和硅衬底接触的,多晶腐蚀时要注意过腐蚀量、腐蚀均匀性以及腐蚀后硅衬底的形貌问题。本文主要介绍在这种工艺过程中我们进行的相关实验以及控制方法。最后,简单介绍我们工艺开发的第一批结果。     

MOS管器件击穿机理分析

讨论了MOS管击穿的分类,以及击穿时场强分布情况,在此基础上,列举和分析了MOS 管击穿的发生区域,主要是结击穿和漏区击穿。文章对雪崩击穿和穿通击穿机理进行了描述,并对 MOS管开启击穿进行了分析。