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0.13μm CMOS SRAM工艺质量评估方法与良率提升技术研究

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 集成电路制造工艺简介

1．3 研究内容与目标

1．4 论文组织结构

第二章 SRAM结构与工艺设计

2．1 SRAM的单元结构类型

2．2 SRAM管芯结构

2．3 0．13μm SRAM工艺流程简介

2．4 本章小结

第三章 生产质量管理统计方法与失效分析方法

3．1 质量管理统计方法

3．2 失效分析方法

3．3 本章小结

第四章 0．13μm SRAM工艺质量评估及良率提升

4．1 0．13μm SRAM良率测试方法

4．2 0．13μm SRAM工艺质量评估

4．3 0．13μm SRAM工艺良率提升

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

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摘要

SRAM(Static Random-Access Memory)工艺由于自身Cell单元对缺陷的高度敏感性已成为半导体业界衡量各个品圆生产线评审逻辑工艺质量好坏的重要标准。华润上华(CSMC)选定0.13μm SRAM工艺作为8英寸生产线量产的监控工艺，要求尽可能的将该工艺及相关产品开发到位，并得到较高的，稳定的良率水平。本文主要内容就是进行工艺质量评估及良率提升方面的研究。
　　根据国内外有关的SRAM工艺状况，论文研究了有代表性的几种SRAM的单元结构类型，说明了几种SRAM结构的特点。另外，对具体流片的0.13μm SRAM产品在华润上华的标准生产步骤进行了说明和阐述。接着，论文从解决实际问题出发，对生产质量管理统计方法的研究主要针对品质管理七大手法以及它们在0.13μm SRAM工艺质量评估方法与良率提升研究过程中的具体帮助。也根据华润上华的实际软硬件条件，简单介绍了对0.13μm SRAM良率提升有帮助的几种失效分析方法。
　　随后，根据对0.13μm SRAM的CP(Chip Parameter)具体测试项目和规范的研究，了解测试原理，再根据实际产品的良率测试结果，通过质量管理统计方法进行工艺质量评估，依据潜在失效/控制情况分析表选取良率改善的主要工作:通过验证更换工艺生产的气体配置来解决腐蚀窗口不足的问题;通过改善人员日常操作的一些方法，根据生产线实际状况设计出新型片盒设计以及改进片盒清洗周期的方式减少了环境颗粒造成的良率损失;通过调整腐蚀方法中能量的方法来减少后段铝层次颗粒的产生，经过第一次优化有源区和铝条去边规则，以及第二次孔去边规则的调整，控制住了金属翘曲的发生。
　　在主要问题解决后，经过一段时间的良率跟踪，0.13μm SRAM产品在华润上华8英寸工厂良率提升了25％左右，扩展到普通逻辑产品，平均良率提升到90％以上，在出色完成研究计划的同时，对公司的整体产品质量提升做出了巨大的贡献。

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