斜坡电流测试应用与比较方法研究

讨论了斜坡电流测试的相关参数如电流斜坡速率、步长及电流倍增速率对测试结果击穿电荷具有的严重影响。指出斜坡电流测试中各个参数的设定、影响及其相关性,使斜坡电流测试的结果具有可比较性。同时,讨论了由于斜坡电流测试本身的特性,击穿电荷具有非连续性,针对击穿电荷的非连续性,提供了一种统计上的数据处理方法,并且根据工程上不同的定性比较结果提供了不同的统计比较方法,可以对非连续的斜坡电流测试结果进行定量的统计比较。在产品验证或生产线出现异常时,能够进行统计上的比较,给出定量的结果。据此能对生产线的稳定性或异常事件对产品的影响给出明确的结论,为受影响的产品的处置提供定量的数据支持。这是首次对斜坡电流测试数据的统计定量分析。     

非挥发性记忆体Read Disturb测试方法的研究

DDF是一种高容量的NAND Flash。以DDF产品为例,研究和讨论了它的Read Disturb测试方法。受测试时间的限制,只能选择局部的存储区间进行DDF的Read Disturb测试。这样局部区间的测试结果是否能够代表整个芯片的性能,设计了一套实验,对这个课题进行了研究和讨论。依据非挥发性记忆体产品的特性,主要以阈值电压的分布为参考来评价DDF芯片性能的一致性和性能恶化趋势的一致度。最后的实验结果证明了这种测试方法的正确性和合理性。这种分析方法也可以用于其他非挥发性记忆体产品的其他可靠性测试项目的评估。     

电阻温度系数研究及其在可靠性早期监测中的应用

在大规模集成电路进入深亚微米时代的同时,金属互连层在产品的可靠性方面扮演着越来越重要的角色,因此,需要对金属层进行快速的在线监测。本文对电阻温度系数的内在物理含义进行了详细论述,讨论了电阻温度系数与金属电迁移可靠性失效时间的关系,指出电阻温度系数是一个可以表征金属可靠性的敏感参数,可以用来对金属可靠性进行早期评估与在线快速监测。同时讨论了金属层测试结构的几何尺寸对电阻温度系数的影响,指出了运用电阻温度系数进行早期可靠性在线监测时需要避免测试结构的干扰。     

TEM样品制备辅助研究介质层可靠性失效机理

研究了TEM样品制备条件对Cu/低k制程ILD TDDB失效样品及含更低介电常数(k=2.7)介质层样品的TEM成像质量的影响,发现在一定的样品制备条件下低介电常数介质的疏松特性可在TEM成像时得到增强显示,进而揭示了某Cu/低k制程ILD TDDB可靠性失效样品的失效机理为芯片制造过程中介质层沉积温度异常导致其疏松特性增强,介电常数降低,从而导致其电绝缘性能下降而引起TDDB可靠性测试项目失效.     

铜工艺电迁移分模式失效机理研究

在大规模集成电路进入深次微米时代的同时,铜工艺技术也被广范应用在金属互连层的工序当中。电迁移（Electromigration,EM）测试是检测金属互连层性能的主要方法,本文针对测试结果所呈现的分模式（Bi-modal）现象,对大量累积的测试数据以及物理失效分析的结果进行分析,并且结合对铜工艺的分析,给出了失效机理的解释并以图形化的形式进行了整合归纳。提供了一种快速的通过失效时间进行失效模式分析的方法,为我们不依靠物理失效分析而快速发现工艺问题提供了可能。     

双态应力薄膜整合的CMOS开关特性与可靠性研究

本文采用优化的多循环离子体增强化学气相薄膜淀积工艺,在不影响器件的热载流子注入(hot-carrier Injection,HCI)和负偏压温度不稳定性(Negative Bias Temperature Instability,NBTI)的前提下,改善半导体器件的开关特性。我们以32nm多晶硅(polycrystalline-Si/SiON)栅极制造工艺生产的半导体器件为测试对象,其核心器件(Core Device)工作电压是1.0V,外围器件(I/O device)工作电压是2.5V。实验结果显示,对比原有的基础工艺(Base Line),优化的SiN薄膜淀积工艺可以使NMOS的开关特性提高2-5%。核心NMOS的HCI寿命增加一倍,核心PMOS NBTI、I/O NMOS HCI和I/O PMOS NBTI与基础工艺条件的结果比较没有明显的退化。     

半导体生产测量设备的匹配

半导体集成电路生产涉及的工艺非常广泛、复杂。在线实时测量线上工艺品质指标是半导体集成电路生产的一个重要方面。测量机台的种类繁多，而且，通常同一类的机台数量也很多，尤其是在一个具有多条生产线的大厂（Virtual Fab，One Mega Fab，Uni-Fab）。     

一种异常Vramp I-V曲线分析及其应用探讨

讨论分析了Vramp测试方法，说明了I—V曲线的特性。就一个异常案例中测得的I—V曲线展开了分析，说明了曲线异常背后的原因，揭示了Vramp测试结果和等离子所致损伤之间的关联。结合其它可靠性测试项目的结果，成功地进行了氧化层性能快速评估，丰富了Vramp测试的应用。     

封装级电迁移可靠性截尾测试

电迁移（Electro Migration）效应是集成电路中重要的可靠性项目。本文提出了测试思想从传统的“测试到失效”（Testto Fail）到“测试到目的”（Testto Target）的转变，详细讨论了定数与定时截尾（Censored）测试在封装级电迁移测试中的应用，分析了实际测试当中可能碰到的各种情况并提出了处理方法，总结了一个完整的截尾测试处理流程。