漏极接触孔到栅间距对GGNMOS保护器件的影响

研究了不同漏极接触孔到栅间距对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响,并分析了相关物理机制.基于中芯国际0.18μm互补金属氧化物半导体工艺进行流片,并进行传输线脉冲测试,得到了不同漏极接触孔到栅间距(DCGS)值的保护器件单位宽度失效电流水平的变化趋势.结合器件仿真,分析了保护器件的电、热分布情况.研究结果表明,DCGS值的增大,使电流密度峰值向远离沟道的方向移动,从而降低了尖端放电的风险.同时,当DCGS值增大到一定阈值时,由于漏区与衬底温度达到平衡,因此失效电流水平出现饱和趋势.

GaAs PHEMT器件高温加速寿命试验及物理分析

GaAs微波器件的退化与金属化稳定性密切相关,实现PHEMT器件功能的金属化主要有栅金属化、欧姆接触金属化和信号传输线金属化。本文针对定制的GaAs PHEMT器件的栅金属接触孔链和欧姆接触金属方块条进行了高温加速应力寿命试验,并对器件金属化失效单机理进行寿命预计,同时对试验后的样品进行物理分析。结果显示栅金属接触孔链在180℃下就发生失效,接触孔链表面的金属化层形变,金属化发生了迁移;而AuGeNi欧姆接触在225℃高温下更易发生电迁移失效,金属向体内扩散并在金属条上形成空洞。

一种抗总剂量辐照的新型PD SOI器件

提出了一种具有叠层埋氧层的新栅型绝缘体上硅(SOI)器件。针对SOI器件的抗总电离剂量(TID)加固方案,对绝缘埋氧层(BOX)采用了叠层埋氧方案,对浅沟槽隔离(STI)层采用了特殊S栅方案。利用Sentaurus TCAD软件,采用Insulator Fixed Charge模型设置固定电荷密度,基于0.18μm CMOS工艺对部分耗尽(PD)SOI NMOS进行了TID效应仿真,建立了条栅、H栅、S栅三种PD SOI NMOS器件的仿真模型。对比三种器件辐照前后的转移特性曲线、阈值电压漂移量、跨导退化量,验证了该器件的抗TID辐照性能。仿真结果表明,有S栅的器件可以抗kink效应,该PD SOI NMOS器件的抗TID辐照剂量能力可达5 kGy。

2002年IEEE国际可靠性物理年会论文集论文摘要(2)

22. 特邀论文:带铝盖铜垫的探测和线焊(InvitedPaper:Probing and Wire Bonding of AluminumCapped Copper Pads)-2002 International Relia-bility Physics Symposium pp. 140-143. 微电子制造已经开始发展并促进了用铜互连为首选金属的圆片制造工艺过程。由于裸铜线焊接被认为不是可靠和高产量的工艺过程,因而集成电路制造商在铜的顶部使用了铝盖,以方便焊接。

源、漏到栅距离对次亚微米ggNMOS ESD保护电路鲁棒性的影响

基于对静电放电(electrostatic discharge,ESD)应力下高电压、大电流特性的研究,本文通过优化晶格自加热漂移-扩散模型和热力学模型,并应用优化模型建立了全新的0.6μm CSMC6S06DPDM-CT02CMOS工艺下栅接地NMOS(gate grounded NMOS,ggNMOS)ESD保护电路3D模型,对所建模型中漏接触孔到栅距离(drain contact togate spacing,DCGS)与源接触孔到栅距离(source contact to gate spacing,SCGS)对保护电路鲁棒性指标--开启电压、击穿电压、自热峰值等参数的影响进行了系统研究.仿真结果表明,DCGS和SCGS的改变对保护电路的开启电压和热平衡没有影响,而DCGS比起SCGS对保护电路的击穿电压和器件的自热峰值敏感度更高,但持续增大DCGS和SCGS并不能单调提升保护电路的击穿电压值以及降低器件的自热峰值,因此不宜单一通过增大DCGS和SCGS的方式来改善ESD保护电路的鲁棒性.仿真结果与0.5μm和0.6μm CMOS工艺流片的传输线脉冲(transmission line pulse,TLP)测试结果对比显示,本文建立模型的仿真结果较好地反映了保护电路在ESD条件下的电、热特性趋势,其结论与测试结果符合.本文的研究结果为次亚微米ggNMOS ESD保护电路版图设计中的参数选取提供了依据.