柵氧化工藝在線監(jiān)控技術的優(yōu)化.pdf

1、柵氧化層作為MOS晶體管的柵介質，它的品質的好壞直接影響晶體管的各項特性，包括開啟電壓Vt(THRESHOLDVOLTAGE)，擊穿電壓(BREAKDOWNVOLTAGE)等，另外它對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量，已成為每一個晶圓代工廠都非常重視的一個項目。 一般來說，柵氧化工藝的質量監(jiān)控可以采用直接對產(chǎn)品的全工藝流程監(jiān)控，它的優(yōu)點是不需要

2、再額外設計專用于監(jiān)控的工藝流程，缺點是監(jiān)控周期長，一次監(jiān)控周期需要六周。由于監(jiān)控周期過長，因此它不能及時準確地反映柵氧化機臺的狀況。在這段時間里，如果在線的柵氧化機臺發(fā)生異常現(xiàn)象，對于任何一個晶圓代工廠來說，都將是災難性的，它會引起大量的產(chǎn)品報廢，從而造成巨大和直接的經(jīng)濟損失。本篇論文的主題將圍繞著如何縮短柵氧化工藝在線監(jiān)控周期同時又能確保在線監(jiān)控技術的有效性而展開。目的是把生產(chǎn)線所承擔的產(chǎn)品報廢的風險降到最低點。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，所以首先設計了四層光罩短回路工藝流程，同樣是對柵氧化層進行監(jiān)控，短回路流程的工序只是全流程的一小部分，整個在線監(jiān)控的周期從以前的六周縮短為十四天左右。為達到進一步縮短在線監(jiān)控周期的目標，繼續(xù)在四層光罩短回路流程的基礎上再進行優(yōu)化，通過降低接觸電阻，改進測試程序和選擇適當?shù)臏y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