cmos工藝中plasma損傷wat方法研究:
硅圓片傳輸檢測(cè)，便是在半導(dǎo)體硅片完成所有的制程工藝后，對(duì)硅圓片上的各種檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電性檢測(cè)，它是反映產(chǎn)品質(zhì)量的一種手段，是產(chǎn)品入庫(kù)前進(jìn)行的道質(zhì)量檢驗(yàn)。
隨著著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展壯大，plasma工藝已廣泛應(yīng)用于集成電路制造中，離子注入、干法刻蝕、干法去膠、uv輻射、薄膜淀積等都很有可能會(huì)引入plasma損傷，而常規(guī)的wat結(jié)構(gòu)無(wú)法監(jiān)測(cè)，很有可能致使元件的前期失效。
plasma工藝廣泛應(yīng)用于集成電路制造中，比如plasma刻蝕、plasma增強(qiáng)式化學(xué)氣相淀積、離子注入等。它具有方向性好、反應(yīng)快、溫度低.均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。
但是它也同時(shí)帶來(lái)了電荷損傷，隨著柵氧化層厚度的不斷降低，這種損傷會(huì)越來(lái)越影響到mos元件的可靠性，因?yàn)樗梢杂绊懷趸瘜又械墓潭姾擅芏?、界面態(tài)密度、平帶電壓、漏電流等參數(shù)。
帶天線元件結(jié)構(gòu)的大面積離子收集區(qū)(多晶或金屬)一般位于厚的場(chǎng)氧之上，因此只需要考慮薄柵氧上的隧道電流效用。大面積的收集區(qū)稱(chēng)為天線，帶天線元件的隧道電流增加倍數(shù)等于厚場(chǎng)氧上的收集區(qū)面積與柵氧區(qū)面積之比，稱(chēng)為天線比。
如果柵氧區(qū)較小，而柵極面積較大，大面積柵極收集到的離子將流向小面積的柵氧區(qū)，為了保持電荷平衡，由襯底注人柵極的隧道電流也需要隨之增加，增加的倍數(shù)是柵極與柵氧面積之比，增加了損傷效用，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“天線效用”。
對(duì)于柵注入的情況，隧道電流和離子電流之和等于plasma中總的電子電流。因?yàn)殡娏骱艽螅词箾](méi)有天線的增加效用，只要柵氧化層中的場(chǎng)強(qiáng)能產(chǎn)生隧道電流，就會(huì)引起plasma損傷。
在正常的電路設(shè)計(jì)中柵端一般都需要開(kāi)孔經(jīng)多晶或金屬互連線引出做功能輸入端，就相當(dāng)于在薄弱的柵氧化層上引入了天線結(jié)構(gòu)，所以在正常流片及wat監(jiān)測(cè)時(shí)所進(jìn)行的單管元件電性檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析無(wú)法反映電路中實(shí)際的plasma損傷情況。
氧化層繼續(xù)變薄到3nm以下，基本不用再考慮充電損傷問(wèn)題，因?yàn)閷?duì)于3nm厚度的氧化層而言，電荷積累是直接隧穿越過(guò)氧化層勢(shì)壘，不會(huì)在氧化層中形成電荷缺陷。