双极型浅结器件E-B结退化
发布时间:2015/6/24 19:21:45 访问次数:807
(1)双极型浅结器件E-B结退化
硅一铝反应形成的渗透坑多发生在接触孔四周,这是因为该处溶解的硅可向旁侧扩散,LC7510降低了界面处硅的含量,允许硅进一步溶解,另外边缘处Si02与硅的应力增大了该处的溶解能力,所以在接触窗口边缘,能出现较深的渗透坑。这在双极型小功率浅结器件(如微波器件、超高速ECI。电路)中容易引起E-B结退化、反向漏电增加,击穿特性由原来的硬击穿变为软击穿,明显地表现为一个电阻跨接在E-B结上,严重时造成如图4.16所示的PN结短路。铝的舍金化过程中,或在器件受到强电流冲击的过电应力时,常发生这类失效。
图4. 16铝一多晶硅反应引起浅结器件中E-B结短路的情况
(2)铝肖特基势垒二极管的失效
铝肖特基势垒二极管Al-SBD用于各种抗饱和集成电路中。这种势垒也因硅向铝中的固态溶解而存在不可靠性。蒸铝后合金(450℃下)时会使铝穿透硅表面天然S102膜,由于穿透的不均匀,因而铝一硅界面也不均匀,在硅表面出现渗透,这些坑是正向电流(反向电场)集中处,是击穿的薄弱点,会导致反向漏电流增加,击穿电压降低,有过电应力冲击时,渗透坑处首先被烧毁。
Al-SBD退化的另一种模式是在高温老化过程中,因硅向铝中的固体溶解,硅片骤冷后便有P型硅层析出(铝在硅中的溶解),于是肖特基势垒逐渐转化为PN结,势垒高度增加,SBD的作用消失,器件失效。
(3)结间短路
在浪涌电流作用下,电路某处会出现结间短路现象,也是硅向铝中溶解并在铝中电迁移造成的。
N-MOS IC中,为防止静电损伤和浪涌电流造成栅穿,一般在输入端加有保护电路。但输出是无法加这种保护网络的,因此输出端易受到静电损伤,表现为铝在硅的电热迁移。铝在Si-Si0:界面的硅层呈丝状渗入,形成通道,导致临近两个N+结短路,N+区到P型衬底间形成约2kCZ昀电阻,如图4.17所示。
(1)双极型浅结器件E-B结退化
硅一铝反应形成的渗透坑多发生在接触孔四周,这是因为该处溶解的硅可向旁侧扩散,LC7510降低了界面处硅的含量,允许硅进一步溶解,另外边缘处Si02与硅的应力增大了该处的溶解能力,所以在接触窗口边缘,能出现较深的渗透坑。这在双极型小功率浅结器件(如微波器件、超高速ECI。电路)中容易引起E-B结退化、反向漏电增加,击穿特性由原来的硬击穿变为软击穿,明显地表现为一个电阻跨接在E-B结上,严重时造成如图4.16所示的PN结短路。铝的舍金化过程中,或在器件受到强电流冲击的过电应力时,常发生这类失效。
图4. 16铝一多晶硅反应引起浅结器件中E-B结短路的情况
(2)铝肖特基势垒二极管的失效
铝肖特基势垒二极管Al-SBD用于各种抗饱和集成电路中。这种势垒也因硅向铝中的固态溶解而存在不可靠性。蒸铝后合金(450℃下)时会使铝穿透硅表面天然S102膜,由于穿透的不均匀,因而铝一硅界面也不均匀,在硅表面出现渗透,这些坑是正向电流(反向电场)集中处,是击穿的薄弱点,会导致反向漏电流增加,击穿电压降低,有过电应力冲击时,渗透坑处首先被烧毁。
Al-SBD退化的另一种模式是在高温老化过程中,因硅向铝中的固体溶解,硅片骤冷后便有P型硅层析出(铝在硅中的溶解),于是肖特基势垒逐渐转化为PN结,势垒高度增加,SBD的作用消失,器件失效。
(3)结间短路
在浪涌电流作用下,电路某处会出现结间短路现象,也是硅向铝中溶解并在铝中电迁移造成的。
N-MOS IC中,为防止静电损伤和浪涌电流造成栅穿,一般在输入端加有保护电路。但输出是无法加这种保护网络的,因此输出端易受到静电损伤,表现为铝在硅的电热迁移。铝在Si-Si0:界面的硅层呈丝状渗入,形成通道,导致临近两个N+结短路,N+区到P型衬底间形成约2kCZ昀电阻,如图4.17所示。
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