BCD工藝優(yōu)化與良率提升.pdf

1、BCD 即Bipolar CMOS DMOS（Double-Diffused MOS），是一種先進的單片集成技術(shù)，主要用于制造顯示驅(qū)動、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)動類IC 更是當前市場上成長最快的分支之一。因此，BCD 工藝具有廣闊的市場應(yīng)用前景。 由于BCD 工藝集成了雙極管、CMOS、LDMOS、HV-CMOS、結(jié)型場效應(yīng)管JFET、肖特基二極管等多種器件，因而工藝復雜。LDMO

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

3、過論文工作，主要取得以下成果： 1．通過失效分析發(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。進一步采用一種苛刻的多次合金的實驗方法，對結(jié)漏電進行加速老化考查，發(fā)現(xiàn)多次合金后良率顯著減低，從而進一步驗證金屬化工藝容寬不夠。通過阻擋層臺階覆蓋、阻擋層厚度、RTP、阻擋層應(yīng)力等系列試驗，并結(jié)合多次合金的方法對阻擋層進行了考核，找出漏電的根本原因為阻擋層應(yīng)力過大。并找到一種改進的小應(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DMOS 漏電問題，通過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。通過提高多晶刻蝕選擇比、減少多晶過刻蝕時間、增加氧化層淀積厚度等措施增加了工藝窗口，解決了該問題。 3．針對BCD 工藝大批量生產(chǎn)中的肖特基二極管漏電問題，通過熱過程比較和系統(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，通過改進爐管工藝控制、將濃摻雜的工藝隔