0.13μm嵌入式闪存金属互连短路失效分析与改进

研究了一种0.13μm嵌入式闪存产品量产中常见的由于后段主要金属层互连短路引起的闪存电路读取数值失效的案例。通过采用电学失效分析和物理失效分析,成功观察到了含Cu成分较高的θ相(Al2Cu)在阻挡层TiN与Al-Cu金属薄膜界面处析出,导致Ti N刻蚀被阻止。由于Al-Cu物理气相沉积(PVD)时作业腔内的硅片表面温度接近350℃,推测θ相(Al_2Cu)的形成是硅片表面温度偏低所导致的。基于上述假设提出一个优化的Al-Cu物理气相沉积工艺方案,通过提高作业腔中硅片表面温度避免θ相生成。实验结果表明,新的工艺方案可以有效避免θ相(Al_2Cu)形成,并能解决金属互连短路的问题。

多晶硅表面前处理对嵌入式闪存器件寄生电阻的减小

分析了一个发生在0.13μm嵌入式闪存芯片中振荡器电路模块失效的案例。通过研究发现此失效与作为门极的多晶硅与后段金属互联线之间金属钨导线的接触电阻(晶体管寄生电阻)有关,而金属钨导线的接触电阻大小在很大程度上取决于多晶硅表面刻蚀前处理工艺。通过对多晶硅表面前处理工艺的优化实验,探讨了金属钨导线接触电阻减小的方法。