ULSI不揮發(fā)存儲(chǔ)器工藝和產(chǎn)品可靠性測(cè)試研究.pdf

1、自上世紀(jì)60年代以來(lái),作為存儲(chǔ)器兩大分支之一的不揮發(fā)存儲(chǔ)器經(jīng)歷了有掩膜式的只讀存儲(chǔ)器(Mask ROM),紫外光擦除的電可編程存儲(chǔ)器(UVEPROM),電可擦寫的不揮發(fā)存儲(chǔ)器(EEPROM),閃存(Flash)等等。根據(jù)市場(chǎng)需求的不同,大部分都還應(yīng)用在我們?nèi)粘Ｓ玫碾娮赢a(chǎn)品當(dāng)中,象游戲卡,公交卡,智能卡,U盤啊等內(nèi)部都有不揮發(fā)存儲(chǔ)器芯片的蹤影。
　　 可靠性研究的是產(chǎn)品在正常使用情況下的壽命情況。作為產(chǎn)品質(zhì)量的重要屬性,可靠性越來(lái)

2、越受到人們的重視。一個(gè)可靠性不好使用壽命短的產(chǎn)品是必然要被市場(chǎng)所淘汰。因此,除了優(yōu)化生產(chǎn)線的工藝條件外,設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段和版圖規(guī)劃過(guò)程中也都會(huì)考慮到避免潛在的可靠性問(wèn)題從而減少損失.
　　 集成電路的總是往更高密度,更高存儲(chǔ)量,更快速度的方向發(fā)展。隨著先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,關(guān)鍵尺寸(CD)的不斷降低,隨之帶來(lái)的不斷上升的電場(chǎng),漏電流等都給半導(dǎo)體產(chǎn)品的可靠性提出了挑戰(zhàn);隨著產(chǎn)品使用時(shí)間的推移,壽命的臨近,MOS器件的退化,閾值

3、電壓漂移,氧化層的擊穿,跨導(dǎo)下降和金屬連線的疲勞等都會(huì)使芯片的功能失效從而導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的報(bào)廢。通常這些失效都被要求在10年,20年甚至更長(zhǎng)以后。因此為了得到量化的可靠性壽命,我們引進(jìn)加速應(yīng)力測(cè)試方法,它的特性是在加大應(yīng)力(包括溫度,電壓,電流,壓力,環(huán)境濕度等)而不違背正常使用情況的失效機(jī)制的前提下來(lái)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)得到產(chǎn)品壽命。
　　 本文通過(guò)介紹不揮發(fā)存儲(chǔ)器的工作特性,主要研究了工藝可靠性當(dāng)中的一些測(cè)試項(xiàng)目,流程,和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于熱

4、載流子注入效應(yīng),工藝中通過(guò)調(diào)節(jié)LDD來(lái)降低電場(chǎng)達(dá)到減輕熱載流子損傷帶來(lái)的退化問(wèn)題的實(shí)例圖比較;在產(chǎn)品可靠性的耐久力循環(huán)實(shí)驗(yàn)中,研究發(fā)現(xiàn)了隧道氧化層和掩埋離子注入層之間的對(duì)準(zhǔn)覆蓋問(wèn)題引起的良率軟失效和后期可靠性失效,其間用相應(yīng)模型的進(jìn)行了推理和分析。在數(shù)據(jù)保存力中,對(duì)于傳統(tǒng)的全0或全1測(cè)試圖形,根據(jù)一個(gè)失效的實(shí)例分析,當(dāng)存在相鄰bit浮柵對(duì)浮柵的漏電途徑時(shí),這些圖形并不有效,而是要通過(guò)更加敏感的CKBD圖形才能反映出來(lái)。另外提出在客戶出貨