等離子刻蝕時,暴露在離子束下的金屬或poly會積累電荷(就像一根天線一樣,收集電荷)而產(chǎn)生電勢,積累的電荷與暴露在離子束下金屬面積成正比;如果積累了足夠電荷的一根長金屬線或POLY直接連接到MOS管的GATE上時,就會放電,柵氧會被擊穿,導(dǎo)致芯片失效。
在金屬互連線的制造過程中會產(chǎn)生大量游離電荷,對于游離電荷來說,一邊是二氧化硅絕緣體材料,一邊是金屬,自然會往金屬上聚集,金屬像海綿把周圍的水吸收進來。當(dāng)積累的電荷逐漸變多,電勢變高,金屬就會找地方放電,越長的金屬容易收集到更多的電荷,更容易引起天線效應(yīng)。
antenna ratio(天線比)定義為:構(gòu)成所謂天線的導(dǎo)體面積與其相連的柵面積之比,比值越大天線效應(yīng)越容易發(fā)生(這個值與工藝有關(guān),常見為300:1),隨著工藝尺寸越來越小,天線效應(yīng)發(fā)生的可能越來越高;
消除天線效應(yīng)的方法:就是要想辦法減小antenna ratio;使直接連接到柵的導(dǎo)體面積變小;
1.跳線法
采用跳線法,斷開存在天線效應(yīng)的金屬M1,一根長金屬M1連接到GATE上,收集足夠的電荷后,產(chǎn)生的電勢超過柵氧承受的擊穿電壓后,柵氧被擊穿
2. 添加天線器件
在存在天線效應(yīng)的導(dǎo)體上添加反偏的二極管,為積累的電荷提供一個泄放回路,這樣積累的電荷就不會對柵氧造成損壞,從而消除天線效應(yīng);
3. 插入緩沖器Buffer
通過在直接連接到柵的導(dǎo)體上插入緩沖器來切斷長線消除天線效應(yīng)
審核編輯:黃飛
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