BCD工藝優(yōu)化與良率提升.pdf

1、BCD 即Bipolar CMOS DMOS（Double-Diffused MOS），是一種先進(jìn)的單片集成技術(shù)，主要用于制造顯示驅(qū)動(dòng)、電源管理、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域的高性能集成電路IC 等，其中顯示驅(qū)動(dòng)類IC 更是當(dāng)前市場(chǎng)上成長(zhǎng)最快的分支之一。因此，BCD 工藝具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 由于BCD 工藝集成了雙極管、CMOS、LDMOS、HV-CMOS、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET、肖特基二極管等多種器件，因而工藝復(fù)雜。LDMO

2、S 通常占據(jù)了芯片面積的2/3 左右，對(duì)缺陷密度及外延等許多工藝步驟非常敏感。論文通過(guò)大量的實(shí)踐，針對(duì)大批量生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的N 型結(jié)漏電、DMOS 漏電、肖特基二極管漏電等幾個(gè)關(guān)鍵工藝難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了研究和解決。由于是批量生產(chǎn)問(wèn)題，一些問(wèn)題為工藝容寬問(wèn)題，需要采取有效的研究方法來(lái)發(fā)現(xiàn)和解決。同時(shí)，這些問(wèn)題大多是BCD 工藝的特殊性所決定的，在其他工藝中往往不易或無(wú)法觀測(cè)到，因此可借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少。所有這些特點(diǎn)，構(gòu)成了本研究特殊的技術(shù)難度。通

3、過(guò)論文工作，主要取得以下成果： 1．通過(guò)失效分析發(fā)現(xiàn)N 型結(jié)存在結(jié)穿刺引起的漏電，懷疑金屬化工藝容寬不夠。進(jìn)一步采用一種苛刻的多次合金的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)結(jié)漏電進(jìn)行加速老化考查，發(fā)現(xiàn)多次合金后良率顯著減低，從而進(jìn)一步驗(yàn)證金屬化工藝容寬不夠。通過(guò)阻擋層臺(tái)階覆蓋、阻擋層厚度、RTP、阻擋層應(yīng)力等系列試驗(yàn)，并結(jié)合多次合金的方法對(duì)阻擋層進(jìn)行了考核，找出漏電的根本原因?yàn)樽钃鯇討?yīng)力過(guò)大。并找到一種改進(jìn)的小應(yīng)力阻擋層的菜單，徹底解決了N 型結(jié)漏電

4、，大大提高了工藝容寬和產(chǎn)品可靠性。 2．針對(duì)DMOS 漏電問(wèn)題，通過(guò)失效分析和工藝流程研究，發(fā)現(xiàn)為漏電的根本原因在于多晶Spacer 工藝容寬不夠。通過(guò)提高多晶刻蝕選擇比、減少多晶過(guò)刻蝕時(shí)間、增加氧化層淀積厚度等措施增加了工藝窗口，解決了該問(wèn)題。 3．針對(duì)BCD 工藝大批量生產(chǎn)中的肖特基二極管漏電問(wèn)題，通過(guò)熱過(guò)程比較和系統(tǒng)分析的PCM 器件參數(shù)變化，最后找到其根本原因是交叉沾污，通過(guò)改進(jìn)爐管工藝控制、將濃摻雜的工藝隔