柵氧化工藝在線監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)化.pdf

1、柵氧化層作為MOS晶體管的柵介質(zhì)，它的品質(zhì)的好壞直接影響晶體管的各項(xiàng)特性，包括開(kāi)啟電壓Vt(THRESHOLDVOLTAGE)，擊穿電壓(BREAKDOWNVOLTAGE)等，另外它對(duì)晶片的合格率和可靠性影響也很大，極小量的缺陷都可能顯著降低集成電路的合格率和可靠性。因此，如何控制和確保柵氧化層的質(zhì)量，已成為每一個(gè)晶圓代工廠都非常重視的一個(gè)項(xiàng)目。 一般來(lái)說(shuō)，柵氧化工藝的質(zhì)量監(jiān)控可以采用直接對(duì)產(chǎn)品的全工藝流程監(jiān)控，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要

2、再額外設(shè)計(jì)專(zhuān)用于監(jiān)控的工藝流程，缺點(diǎn)是監(jiān)控周期長(zhǎng)，一次監(jiān)控周期需要六周。由于監(jiān)控周期過(guò)長(zhǎng)，因此它不能及時(shí)準(zhǔn)確地反映柵氧化機(jī)臺(tái)的狀況。在這段時(shí)間里，如果在線的柵氧化機(jī)臺(tái)發(fā)生異?，F(xiàn)象，對(duì)于任何一個(gè)晶圓代工廠來(lái)說(shuō)，都將是災(zāi)難性的，它會(huì)引起大量的產(chǎn)品報(bào)廢，從而造成巨大和直接的經(jīng)濟(jì)損失。本篇論文的主題將圍繞著如何縮短?hào)叛趸に囋诰€監(jiān)控周期同時(shí)又能確保在線監(jiān)控技術(shù)的有效性而展開(kāi)。目的是把生產(chǎn)線所承擔(dān)的產(chǎn)品報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)降到最低點(diǎn)。鑒于柵氧化工藝在線監(jiān)控

3、的主體是柵氧化層，不是全工藝流程，所以首先設(shè)計(jì)了四層光罩短回路工藝流程，同樣是對(duì)柵氧化層進(jìn)行監(jiān)控，短回路流程的工序只是全流程的一小部分，整個(gè)在線監(jiān)控的周期從以前的六周縮短為十四天左右。為達(dá)到進(jìn)一步縮短在線監(jiān)控周期的目標(biāo)，繼續(xù)在四層光罩短回路流程的基礎(chǔ)上再進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)降低接觸電阻，改進(jìn)測(cè)試程序和選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試條件，最后四層光罩的短回路工藝流程被成功地縮短成為二層光罩的工藝流程，它的在線監(jiān)控流程的周期只需五到六天。柵氧化工藝在線監(jiān)控的周期