【摘 要】
：
光发射显微分析、光致电阻变化技术两种电失效定位方法在精确定位缺陷上存在局限性,为此提出了基于SEM电压衬度的联用方法用于精确定位集成电路缺陷.首先根据电特性测试进行光发射显微分析或者光致电阻变化分析,结合电路原理和版图,提出失效区域的假设,再进行电压衬度像分析,通过衬度翻转可精确和快速确定缺陷位置,最后通过FIB或者TEM对缺陷进行表征.案例研究显示,有源电压衬度可定位双极型电路铝金属化开路失效,无源电压衬度定位CMOS电路多晶硅栅刻蚀异常引起的漏电流失效,结合形貌和材料分析得出缺陷形成机理和根本原因.
【机 构】
：
工业和信息化部电子第五研究所,广州511370;中国赛宝实验室可靠性研究分析中心,广州511370;工业和信息化部电子第五研究所,广州511370
论文部分内容阅读
光发射显微分析、光致电阻变化技术两种电失效定位方法在精确定位缺陷上存在局限性,为此提出了基于SEM电压衬度的联用方法用于精确定位集成电路缺陷.首先根据电特性测试进行光发射显微分析或者光致电阻变化分析,结合电路原理和版图,提出失效区域的假设,再进行电压衬度像分析,通过衬度翻转可精确和快速确定缺陷位置,最后通过FIB或者TEM对缺陷进行表征.案例研究显示,有源电压衬度可定位双极型电路铝金属化开路失效,无源电压衬度定位CMOS电路多晶硅栅刻蚀异常引起的漏电流失效,结合形貌和材料分析得出缺陷形成机理和根本原因.
其他文献
针对MEMS单刀多掷(SPMT)开关插入损耗及隔离度较差的问题,设计了一种基于雪花型功分器的单刀五掷(SP5T)MEMS开关,通过雪花型功分器实现信号的均衡分配和低损耗传输.通过设计H形上电极结构,有效减小开关弱接触,增强开关接触稳定性,实现信号的高隔离.采用HFSS仿真软件,对开关的插入损耗、隔离、驱动电压和应力分布进行了设计,并结合COMSOL软件对开关进行了机械性能分析.结果表明,在1～20 GHz频段内,五个端口插入损耗在0.2 dB@20 GHz以下,隔离度在23 dB@20 GHz以上,驱动电
提出了一种基于0.13μm SiGe BJT工艺的超宽带采样/保持电路.采用辅助开关电路,优先对信号进行提前处理,提高了电路的线性度.采用全差分开环结构和多级级联输出缓冲器,有效减少了下垂率.在5 V电源电压和100 fF负载电容下,采用Cadence Spectre进行仿真分析.结果表明,在相干采样下,时钟频率为4 GHz;在高频18 GHz下,无杂散动态范围(SFDR)达63.99 dB,高频特性好.该电路的带宽达到25.1 GHz,适用于高速A/D转换器.
采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种可以同时高效收集压电、光电、热电、射频能量的多源能量收集芯片.该收集芯片由多种能源接口电路、可重构电荷泵和自适应控制电路等单元构成.可重构电荷泵中,通过调节电压转换倍率和开关工作频率来降低电荷再分配损耗,提高了转换效率,扩大了输入电压范围.自适应控制电路中,采用固定导通时间法控制系统的输出电压,所产生的峰值电压被复用,并用来控制电荷泵的工作状态,降低了电路的复杂度和功耗.仿真结果表明,该收集芯片的整体动态功耗为33 μW,能量转换效率最高为60.3％.版图尺
基于TSV技术,提出了一种应用于三维集成电路的积累型NMOS变容二极管.通过与传统积累型NMOS变容二极管对比,证明了基于TSV的积累型NMOS变容二极管具有电容密度大、集成度高的优点.分析了 TSV高度、TSV直径、源区和漏区结深、源区和漏区宽度对所提出变容二极管性能的影响.结果表明,通过增加TSV高度或增大TSV直径都可以提高电容密度;通过减小源、漏区的结深可以提升电压灵敏度;通过增大源、漏区的宽度可以提高空穴对沟道中产生的电子抑制能力.在上述比较中加入了解析模型.最后给出了该变容二极管的工艺流程.
提出了一种用于静电放电(ESD)保护的PMOS器件触发SCR器件(PMTSCR).PMTSCR器件的开启由寄生PMOS的沟道长度、SCR器件寄生阱电阻RPW和RNW决定.器件具有触发电压低的优点.实验结果表明,通过调整PMTSCR器件的结构参数,相比于传统低电压触发SCR器件(LVTSCR),PMTSCR器件的触发电压由6.3 V下降到4.4 V,触发电压减少30％,同时器件的ESD漏电流保持不变.
基于新型共源共栅电流源的积分方法,设计了一种用于单光子飞行时间(TOF)测量的时间-幅度变换器(TAC).该方法有效简化了 TAC电路结构,减小了 TAC占用面积,显著提高了TOF的满量程范围(FSR).采用0.18 μm标准CMOS工艺设计.集成TAC的单光子探测器像素单元的填充因子可达到26.8％.后仿真结果表明,该TAC在120 ns的FSR内具有230 ps的定时分辨率,微分非线性(DNL)低于0.05 LSB,积分非线性(INL)低于1.1 LSB.蒙特卡洛仿真表明,512个TAC像素间的不均匀
介绍了一种对称矩形环栅NMOS器件结构,并对其等效宽长比的计算模型和总剂量效应加固性能进行了研究.通过区域划分、保角变换等方法,对该对称矩形环栅NMOS器件进行建模,给出了其等效宽长比的计算模型.在0.18 μm BCD工艺下进行流片,并对不同尺寸下直栅MOS器件和环栅MOS器件进行辐照对比测试.测试结果表明,对称矩形环栅NMOS器件的等效宽长比计算模型的计算误差可低至5％.辐照总剂量10 kGy条件下,对称矩形环栅NMOS器件的关态泄漏电流仍可维持在一个很低的量级,表现出良好的总剂量效应加固性能.
提出了一种应用于低场核磁共振的采用混合信号传输的读出电路.该读出电路系统主要由前端放大器、接收机与后端模数转换器组成.提出的混合信号传输技术的本质在于利用相位域与电压域的混合模式检测,以及放大器与模数转换器之间的增益分配来增强线性度.采用0.18 μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,在1.2 V的电源电压下,整体电路的功耗为0.5 mW,前端放大器的输入1 dB压缩点与ⅡP3分别为-9.31 dBm和-5.98 dBm,接收机的等效输入噪声仅为 2 nV·Hz-1/2.
为了解决PD驱动电路的可靠性问题,在传统电路基础上设计并实现了一种迟滞结构的高精度PD驱动电路.采用对称双路结构,分别调节信号的上升、下降边沿时间,每一路使用迟滞导通的分段控制方式,提高了控制精度.采用限流方式,解决了因寄生效应而产生的振荡现象,提高了通信的可靠性.采用TSMC 0.18μmCMOS工艺设计驱动电路并流片.测试结果表明,在BMC方波外的接频率为300 kHz时,线缆上电压信号的上下边沿时间都为340 ns,无明显振荡.该电路的静态功耗小于400 μA,具有较好的实用价值.