基于钴硅化物电迁移现象的新电熔丝结构设计

论文摘要

为了提高集成电路的生产率,避免芯片中部分器件失效而导致整个电路失效,而引入了基于熔丝技术的冗余技术。电编程熔丝(eFUSE)以其体积小、成本低廉、可缩小性强、可以在封装之后再进行配置等众多优点,因而其在现代集成电路设计中扮演着越来越重要的角色。本文首先总结了eFUSE当前的国内外研究现状,深入分析了影响熔丝结构的各项参数,并且对现有结构进行深入分析,指出当前结构存在的瓶颈问题,并且提出了结构优化的具体方案。接着对项目方案进行规划,按照进度对各种改进方案进行制造、测试、数据收集和整理、结果的SEM观察,分析第一轮结构设计中的利弊,综合考虑用于第二轮结构开发。最后,设计出eFUSE的优化器件结构实例,经过数据测试和温度加速失效可靠性验证,该优化结构熔断率高、熔断后电阻值大、分布窄,可靠性高。

论文目录

• 文摘
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 熔丝技术分类及其发展趋势
• 1.2.1 Laser Fuse 激光熔丝
• 1.2.2 eFUSE
• 1.2.3 eFUSE 的基本结构介绍
• 1.3 本文的研究思路以及所作的工作
• 第2章 现有eFUSE 技术介绍及参数分析
• 2.1 现有技术一
• 2.2 现有技术二
• 2.3 影响eFUSE 器件最终性能的主要参数分析
• 2.3.1 材料工艺因素
• 2.3.2 器件尺寸、几何形状、电极分布因素
• 2.3.3 编程条件因素
• 2.4 小结
• 第3章 高性能eFUSE 器件新结构设计
• 3.1 研发方案构建
• 3.2 第一轮wafer 制造流程中eFUSE 结构、尺寸以及版图设计
• 3.2.1 测试结构A 简介
• 3.2.2 测试结构B 简介
• 3.2.3 测试结构C 简介
• 3.3 器件工艺制造流程
• 3.4 小结
• 第4章 数据分析和结构筛选
• 4.1 熔丝测试方案设计
• 4.1.1 编程条件确定
• 4.1.2 初步测试方案
• 4.2 结果分析与讨论
• 4.2.1 数据和结果
• 4.2.2 讨论
• 4.3 优选结构设计和第二轮测试结果
• 4.4 小结
• 第5章 可靠性验证
• 5.1 引言
• 5.2 可靠性测试方案
• 第6章 结束语
• 6.1 本文工作的总结
• 6.2 下一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件
• 附件一 图目录
• 附件二 表目录
• 附件三 攻读学位期间发表的学术论文目录