【摘要】：隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展,集成電路的工藝節(jié)點(diǎn)不斷減小。先進(jìn)納米工藝下,復(fù)雜的工藝制造過程導(dǎo)致晶體管性能不穩(wěn)定甚至異常。晶體管特性的大幅漂移對器件模型的可信度提出了挑戰(zhàn),研究具有高精度和面積利用率的,用于晶體管參數(shù)提取、性能檢測的可尋址測試芯片顯得越來越重要。標(biāo)準(zhǔn)單元是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),電路中的每一個(gè)晶體管具有特定的環(huán)境,設(shè)計(jì)具有類似產(chǎn)品環(huán)境的晶體管測試結(jié)構(gòu)既可用于建立精確的工藝參數(shù)模型和偏差模型,又可對標(biāo)準(zhǔn)單元的性能進(jìn)行預(yù)測,對于提升集成電路制造工藝成品率和提高產(chǎn)品良率起著至關(guān)重要的作用。本文以標(biāo)準(zhǔn)單元中的晶體管特性為中心,對具有高精度和面積利用率的MOSFET大型可尋址測試芯片展開了如下研究:1)針對MOSFET性能參數(shù)提取、建模和偏差檢測的需要,以及先進(jìn)工藝精確建模對于測試結(jié)構(gòu)數(shù)量的要求,提出了一種MOSFET大型可尋址測試芯片的設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)最多同時(shí)可擺放2048個(gè)MOSFET而只需要15個(gè)I/OPAD,并且可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)MOSFET性能參數(shù)的準(zhǔn)確測量,包括亞閾值漏電流,線性和飽和區(qū)閾值電壓,線性漏端電流和飽和漏端電流。該測試結(jié)構(gòu)為第二層金屬可測,縮短了測量周期�；�16nmFinFET工藝的MOSFET大型可尋址測試結(jié)構(gòu)的流片和測量,驗(yàn)證了該方法的可行性和準(zhǔn)確度;2)針對標(biāo)準(zhǔn)單元中MOSFET具有特定環(huán)境的前提,設(shè)計(jì)了一種可以準(zhǔn)確反映其特性的、具有類似工作環(huán)境的測試結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)以保持前段、中段版圖不變,對后段金屬繞線稍作修改為原則,從而還原MOSFET在標(biāo)準(zhǔn)單元中的工作環(huán)境。3)由于手動(dòng)產(chǎn)生2)中提出的測試結(jié)構(gòu)將耗費(fèi)較高的人力和時(shí)間,且容易違反設(shè)計(jì)規(guī)則,本文提出了一套版圖自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程,用于標(biāo)準(zhǔn)單元庫中目標(biāo)器件的識別、抓取和連接。該自動(dòng)化流程可用于具有復(fù)雜設(shè)計(jì)規(guī)則的FinFET工藝。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN402
【圖文】：

而三星（Ｓａｍｓｕｎｇ）在其量產(chǎn)的１４ｎｍ和７ｎｍ工藝上采用ＦｉｎＦＥＴ技術(shù)。格羅方逡逑德（ＧｌｏｂａｌＦｏｕｎｄｒｉｅｓ）和中芯國際（ＳＭＩＣ）也在加緊研發(fā)基于ＦｉｎＦＥＴ技術(shù)的１４ｎｍ逡逑工藝制程。２０１７年，半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入到７ｎｍ，圖１．３給出了國際知名半導(dǎo)體逡逑公司已經(jīng)量產(chǎn)的以及正在研發(fā)的ＦｉｎＦＥＴ工藝制程。逡逑２逡逑

的“工藝成熟階段”［２？２１］。在工藝開發(fā)的各個(gè)階段，測試芯片都貫穿其中，用于研逡逑究成品率問題的原因和解決方法。根據(jù)不同階段對測試芯片的需求不同，其在晶逡逑圓上擺放的位置也有所不同，如圖１．６所示。逡逑／．ｒｆｆｉＴｌ］Ｔｎ＞ｉ邐？‘_炲義希澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹藉澹╁危潁潁椋潁蟈澹潁蟈危澹潁潁蟈澹簦翦澹潁潁蓿潁體義希劍劍劍劍劍劍劍劍劍海海劍劍劍�！辶x峽冢紓劍海劍劍海劍海憾皴義希蓿劍劍劍海劍海海危ィ劍劍劍劍劍ｅ義希粢占鄱五危裕牛酰簦蚪錐五危裕渤墑旖錐五義賢跡保陡鞲齬ひ戰(zhàn)錐尾饈孕酒誥г采習(xí)詵諾奈恢緬義隙約傻緶沸鹿ひ斬�，抵R錐問薔齠üひ賬�、手C【赫Φ墓丶錐�，辶x賢彩牽疲錚酰睿洌潁黃頻鈉烤�。拆}越峁褂糜詡觳夤ひ展丶問�，控制工艺波动，辶x狹磽庖燦糜諢袢∑骷問拇罅客臣剖藎鎦⑵骷Ｐ禿筒ǘＰ停郟常芄╁義希模澹螅椋紓鑠澹齲錚酰螅逕杓撇慰�。随着茧H醴⒄�，Ｄｅｓｉ＜傝p澹齲錚酰螅逡膊⒉瘓窒抻冢疲錚酰睿洌潁徨義瞎┑腦Ｐ禿捅曜嫉ピ�，他脡Λ拆}孕酒度氳階約旱牟沸酒�，用又o靛義鮮奔嗖餛骷閱蓯欠衤鬩蠡蚱瞥潭取：芏啵模澹螅椋紓鑠澹齲錚酰螅蹇即罱芨緬義系羋闋隕聿沸棖蟮謀曜嫉ピ�，并秵T曜嫉ピ械木騫懿問閱芙�，討亓x嫌詒曜嫉ピ庵繡澹停希櫻疲牛藻澹ǎ停澹簦幔歟希椋洌澹櫻澹恚椋悖錚睿洌酰悖簦錚蟈澹疲椋澹歟洌牛媯媯澹悖翦澹裕潁幔睿螅椋螅簦錚潁義希停希櫻疲牛裕┦看�、�?jǐn)S嘍�、皨约结构紧�

本文編號：2772428