DE102018128881A1 - Verfahren, und Speichermedium sowie Vorrichtung zum Durchführen desselben - Google Patents

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Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren (100) bereitgestellt sein oder werden zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises (400), der eine Halbleiterschicht (202) und einen in der Halbleiterschicht (202) elektrisch isoliert eingebetteten Halbleiterbauelementbereich (204) aufweist, wobei der Halbleiterbauelementbereich (204) optional mit einer zu schützenden dielektrischen Schichtstruktur gekoppelt ist; das Verfahren aufweisend: Ermitteln einer Angabe (1602), welche eine Stärke einer elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs (204) von einem Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis (400) hergestellt wird, gegenüber der Halbleiterschicht (202) repräsentiert, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) ein körperlicher Aufbau des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird; und Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) unter Berücksichtigung der Angabe (1602).

Description

  • Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren und ein Speichermedium sowie eine Vorrichtung zum Durchführen desselben.
  • Im Allgemeinen kann ein Halbleiterchip (auch als integrierte Schaltung, IC, Chip oder Mikrochip bezeichnet) in der Halbleitertechnologie auf und/oder in einem Wafer (bzw. einem Substrat oder einem Träger) ver- und/oder bearbeitet werden. Zur Herstellung eines Halbleiterchips kann ein Halbleiterwafer bearbeitet werden, beispielsweise können ein oder mehrere Schichten abgeschieden und anschließend bearbeitet, z.B. strukturiert, maskiert und/oder entfernt, werden. Dabei kommen verschiedene Herstellungsprozesse zum Einsatz, die auf den Halbleiterchip einwirken.
  • Viele Herstellungsprozesse für Halbleiterchips verwenden Plasma oder andere ladungsbasierte Effekte, welche eine elektrische (z.B. elektrostatische) Aufladung von Metallleitungen des Halbleiterchips bewirken. Unter bestimmten Umständen kann die Aufladung einen Tunnelstrom durch eine dielektrische Schicht, z.B. ein Gatedielektrikum bewirken, was zur Beschädigung oder Zerstörung der Schicht (z.B. des Dielektrikums) führt.
  • Die Beschädigung kann sich in Form neutraler Oxideffekte einstellen, welche Haftstellen-Zustände (engl.: „trap states“) in dem Oxid bilden. Diese Zustände können durch den Betrieb des Halbleiterchips wieder aufgeladen werden während der Lebensspanne des Halbleiterchips. Mit zu vielen Haftstellen-Zuständen, welche aufgeladen werden, können sich die Transistor-Betriebsparameter so weit verschieben, dass der Halbleiterchip während seiner Lebensspanne ausfällt. Herkömmlicherweise werden so genannte Gestaltungsregeln zur Herstellung von Halbleiterprodukten verwendet, um eine potentielle kritische Konfiguration, die zur Aufladung führt, zu vermeiden. Um die Beschädigung zu vermeiden, werden die Gestaltungsregeln mittels Gestaltungsregel-Überprüfungen (DRC, engl: „Design Rule Check“) sichergestellt und von Routern berücksichtigt. Anschaulich analysiert die DRC den Aufbau des Schaltkreises, und identifiziert diejenigen Bauelemente, die bei der Herstellung des Schaltkreises einer kritischen elektrostatischen Aufladung unterliegen. Somit kann mittels der DRC ermittelt werden, ob ein Schaltkreis bei seiner Herstellung einem erhöhten Risiko der Beschädigung ausgesetzt ist.
  • Halbleiterschaltkreise enthalten üblicherweise Strukturen, welche ein Gatedielektrikum gegen elektrostatische Aufladung schützen können, z.B. Dioden (auch als Schutzdiode bezeichnet). Eine solche Schutzdiode stellt beispielsweise einen Entladungspfad zwischen dem Gate und der Wanne des Transistors bereit. Aufgrund des Leckstroms begrenzen diese den Potenzialabfall über das Gatedielektrikum, was wiederum die Stromdichte durch das Gatedielektrikum und damit die Beschädigung des Gatedielektrikums verringert.
  • Eine ähnliche Situation kann entstehen, wenn das Gate nicht direkt, sondern über Umwege über einen anderen isolierten Bereich, der sich aufgeladen hat, aufgeladen wird, z.B. über eine andere Wanne. Oft begegnet eine herkömmliche DRC einem solchen Fall, indem „blind“ sichergestellt wird, dass jeder isolierte Bereich und oder Wanne über ein Schutzelement, z.B. eine Schutzdiode entladen werden kann.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele basieren beispielsweise auf der Erkenntnis, dass die herkömmliche DRC verschiedene Eigenschaften des Schaltkreises unberücksichtigt lässt, wodurch beispielsweise zu viele Schutzdioden benötigt und/oder verschiedene Konfigurationen, die gefährdet sind, nur ungenügend oder gar nicht erkannt bzw. nicht ausreichend geschützt werden. Anschaulich wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Stärke der potentiellen elektrischen Aufladung berücksichtigt, um zu entscheiden, ob der Schaltkreis angepasst wird.
  • Beispielsweise wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen berücksichtigt, wenn die Schutzdiode inkompatibel mit der Konfiguration des Schaltkreises ist (z.B. im Fall einer floatenden Wanne). Beispielsweise wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen berücksichtigt, welche Form, welche Anschlüsse mit Metalleitungen (so genannte „Antennen“) angeschlossen sind und oder Größe die Wanne aufweist. Beispielsweise resultieren insbesondere sehr kleine (einige µm2) oder sehr große (Bereich mm2) Wannen und oder sehr viele angeschlossene Metallleitungen in einem größeren Risiko, dass der Schaltkreis durch eine elektrische Aufladung beschädigt wird. Beispielsweise wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen berücksichtigt, ob oder welche Bereiche der Wanne ausreichend geschützt sind. Beispielsweise wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Konfiguration des Schaltkreises berücksichtigt, in denen der zu schützende Transistor, und damit ein Gatedielektrikum (beispielsweise ein Gateoxid), außerhalb der Wanne angeordnet sind. Beispielsweise wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen berücksichtigt, welchen Typs das Gatedielektrikum (beispielsweise das Gateoxid) und/oder welche Dicke das Gatedielektrikum (beispielsweise das Gateoxid) aufweist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1, 2, 9 bis 11 jeweils ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm;
    • 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B und 13 jeweils einen Schaltkreis in einer schematischen Querschnittsansicht;
    • 6, 7 und 8 jeweils einen Schaltkreis in einem schematischen Schaltkreisdiagramm;
    • 12 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm; und
    • 14, 15 und 16 jeweils ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht werden Richtungsterminologien wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Die im Folgenden beschriebenen Verfahren und/oder das Modell des Schaltkreises können beispielsweise mittels Codesegmenten repräsentiert sein oder werden, welche auf einen Speichermedium gespeichert und/oder mittels eines Prozessors ausgeführt werden können. Das Modell des Schaltkreises (auch als Schaltkreismodell bezeichnet) kann dessen körperlichen Aufbau, dessen Verschaltung und/oder dessen Herstellung repräsentieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird zumindest ein (d.h. genau ein oder mehr als ein) Halbleiterbauelementbereich, z.B. werden mehrere Halbleiterbauelementbereiche, des Schaltkreises klassifiziert. Unter dem Klassifizieren (auch als Klassieren bezeichnet) kann verstanden werden, dass der zumindest eine Halbleiterbauelementbereich gemäß seiner Eigenschaften einer Klasse (auch als Gruppe bezeichnet) aus mehreren Klassen zugeordnet wird. Dieser Vorgang wird auch als Klasseneinteilung bezeichnet. Anschaulich ist eine Klassifizierung eine Zusammenfassung von gleichen oder ähnlichen Halbleiterbauelementbereichen zu einer Gruppe oder Klasse.
  • Klassen können beispielsweise als disjunkte, d.h. nicht überlappende, aneinandergrenzende Intervalle von Eigenschaftswerten, die durch eine untere und eine obere Klassengrenze begrenzt und eindeutig festgelegt sind, verstanden werden. Alle Werte einer Klasse liegen innerhalb der oberen und unteren Klassengrenze, wobei die Differenz der oberen und unteren Klassengrenze die Klassenbreite ist.
  • Dem Klassifizieren kann die Einteilung der gesamten vorkommenden Eigenschaftswerte in Intervalle (d.h. das Bilden der Klassen) vorausgehen. Das Bilden der Klassen kann sich beispielsweise an zumindest einem vorgegebenen Kriterium richten, wie etwa einem vorgegebenen Herstellungskriterium, Qualitätskriterium und/oder Sicherheitskriterium. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ bzw. „verbunden“ oder „Verbindung“ sowie „angeschlossen“ oder „verschaltet“ im Sinne einer, z.B. direkten oder indirekten, elektrischen Verbindung und/oder elektrischen Wechselwirkung verstanden werden, einschließlich einer körperlichen Verbindung bzw. Wechselwirkung. Die Wechselwirkung kann beispielsweise mittels eines elektrischen Stroms vermittelt werden, welcher entlang des mittels der Kopplung bereitgestellten Strompfads fließt. Eine elektrische Verbindung kann eine elektrische leitfähige Verbindung aufweisen, d.h. mit einem ohmschen Verhalten, z.B. bereitgestellt mittels eines Metalls oder eines entarteten Halbleitermaterials (wie beispielsweise Polysilizium), z.B. in Abwesenheit eines pn-Übergangs in dem elektrischen Strompfad. Eine indirekte elektrische Verbindung kann zumindest ein zusätzliches Schaltkreiselement in dem elektrischen Strompfad aufweisen, welche den Betrieb des Schaltkreises nicht verändern oder im Wesentlichen unverändert lässt.
  • Eine Antennen-DRC (Gestaltungsregel-Überprüfung oder hierin vereinfacht als DRC bezeichnet) wird verwendet bei der Herstellung von Halbleiterprodukten, um in den Produkten kritische Aufladungen bewirkende Antennenflächen zu erkennen, welche aus einer Anordnung von leitenden Metall-Segmenten bestehen kann, die ohmsch zusammengefügt sein können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wurde erkannt, dass der elektrische Widerstand zwischen einem Halbleiterbauelementbereich und dem Halbleitersubstrat von einer Vielzahl von Eigenschaften beeinflusst werden kann. Der elektrische Widerstand kann beispielsweise von einer starken lateralen Isolation, wie etwa einem tiefen Graben (engl.: „deep trench“) oder einem Silizium-auf-Isolator-Substrat (SOI) hervorgerufen werden. Ebenso kann jegliche Kombination von vertikaler und lateraler Isolation, welche beispielsweise einen oder mehr als einen pn-Übergang (auch als Halbleiterübergang bezeichnet) aufweisen kann, wie beispielsweise eine Trippel-Wanne (auch als tiefe n-Wanne bezeichnet) von epitaktische Schichten, eine extrem großen Widerstand verursachen, selbst bei der üblicherweise erhöhten Wafer-Temperatur während des Prozesses, der die elektrostatische Aufladung verursacht. Ebenso können Standardwannen und eine große Entfernung in dem Substrat zu dem zu schützenden Bauelement den Ladungsausgleich hemmen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein Verfahren und ein Speichermedium sowie eine Vorrichtung zum Durchführen desselben bereitgestellt, welche anschaulich die tatsächliche Stärke der Aufladung des Schaltkreises und seiner Schaltkreisstrukturen berücksichtigt. Dies verhindert auf der einen Seite, dass Halbleiterbauelementbereiche fälschlicherweise als ungefährdet klassifiziert werden oder fälschlicherweise als gefährdet klassifiziert werden. Auf der anderen Seite ermöglicht dies eine Lockerung der Gestaltungsregeln, da Sicherheitstoleranzen reduziert werden können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein Verfahren und ein Speichermedium sowie eine Vorrichtung zum Durchführen desselben bereitgestellt, welche eine DRC durchführen, die anschaulich nur diejenigen Halbleiterbauelementbereiche eines Schaltkreises als gefährdet markiert, welche einer kritischen elektrischen Aufladung ausgesetzt sind. Optional werden weitere Funktionalitäten bereitgestellt, welche die Präzision der DRC vergrößern können, um den zur Korrektur der Schaltkreisgestaltung benötigten Aufwand und die für Schutz-Schaltkreisstrukturen (mit anderen Worten für schützende Schaltkreisstrukturen) benötigte Schaltkreisfläche zu verringern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Stärke der Aufladung eines Halbleiterbauelementbereichs bemessen werden mittels eines Faktors (oder einer anderen Angabe), mittels dessen beispielsweise in der Gestaltungsregel die Antennenfläche normiert wird. Dazu können beispielsweise verschiedene Wannen mit deren Metallleitungen und/oder deren Konfigurationen mittels der DRC identifiziert und/oder berücksichtigt werden.
  • Die hierin berücksichtigten Flächen bzw. Flächenausdehnungen können beispielsweise als parallel zu einer Hauptebene des Schaltkreises verstanden werden und/oder die Fläche bezeichnen, durch die hindurch ein elektrisches Feld gebildet wird und/oder ein (z.B. daraus resultierender) elektrischer Strom (z.B. ein Tunnel- oder Kriechstrom) fließt, z.B. mit einer Richtung (z.B. Feldrichtung und/oder Stromrichtung) quer zu der Fläche. Eine Flächenausdehnung kann die Größe (z.B. den Flächeninhalt) einer Oberfläche und/oder Grenzfläche bezeichnen (z.B. in Quadratmillimeter).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Halbleiterschicht prozessiert werden, um ein oder mehrere Halbleiterchips in der Halbleiterschicht zu bilden. Ein Halbleiterchip kann einen aktiven Chipbereich aufweisen, in welchem beispielsweise der fertig verschaltete Schaltkreis gebildet werden soll. Der aktive Chipbereich kann in einem Teil der Halbleiterschicht angeordnet sein oder werden und kann zumindest ein Schaltkreiselement (ein Schaltkreiselement oder mehrere Schaltkreiselemente), wie einen Transistor, einen Widerstand, einen Kondensator, eine Diode, deren Verschaltung oder dergleichen aufweisen. Das zumindest eine Schaltkreiselement und/oder der fertig verschaltete Schaltkreis kann zum Ausführen von Operationen, z.B. Rechenoperationen, Speicheroperationen oder anderen logischen Schaltfunktion eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Schaltkreiselement und/oder der fertig verschaltete Schaltkreis zum Ausführen von Schaltoperationen oder Verstärkungsoperationen, z.B. in einer Leistungselektronik (z.B. unter Verwendung von Leistungsschaltkreiselementen), eingerichtet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ermittelt, ob und/oder welcher Halbleiterbauelementbereich des Schaltkreises von einem Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis hergestellt wird, elektrisch aufgeladen wird und/oder ob die elektrische Aufladung eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur beschädigen kann (z.B. ob es sich um eine elektrostatisch gefährdete dielektrische Schichtstruktur handelt). Die elektrostatische Aufladung kann beispielsweise mittels einer Ladungsverschiebung und/oder Ladungstrennung (auch als bezeichnet als Influenz oder elektrostatische Induktion) und/oder mittels eines Einbringens von elektrischen Ladungen in den Schaltkreis (z.B. von außen) bewirkt werden. Der Herstellungsprozess kann beispielsweise aufweisen: einen Ätzprozess, einen Strukturierungsprozess, eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, ein Abscheiden von intermetallischen Dielektrika, chemisch-mechanisches Polieren (CMP, auch als chemisch-mechanisches Planarisieren bezeichnet) und/oder Spülen mit einem Spülfluid. Beispielsweise kann der Herstellungsprozess ein Plasma verwenden. Das Plasma kann beispielsweise mittels einer Glimmentladung bereitgestellt sein oder werden, welche eine Ionisierung eines plasmabildenden Gases (auch als Arbeitsgas bezeichnet) bewirkt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Schaltkreis ein Halbleiterschaltkreis aufweisen oder Teil dessen sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zu schützende Bauelement ein Halbleiterbauelement aufweisen oder Teil dessen sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein elektrisch leitfähiges Material ein Metall, eine Metalllegierung, eine intermetallische Verbindung, ein Silizid (z.B. Titansilizid, Molybdänsilizid, Tantalsilizid oder Wolframsilizid), ein leitfähiges Polymer, einen polykristallinen Halbleiter, oder einen entarteten Halbleiter, z.B. polykristallines Silizium (auch Polysilizium genannt) oder entartetes Silizium, aufweisen. Elektrisch leitfähiges Material kann verstanden werden als eine mäßige elektrische Leitfähigkeit bereitstellend, z.B. mit einer elektrischen Leitfähigkeit (gemessen bei Raumtemperatur und einer konstanten Richtung eines elektrischen Feldes) größer als ungefähr 10 S/m, z.B. größer als ungefähr 102 S/m, oder eine hohen elektrische Leitfähigkeit bereitstellend, z.B. größer als ungefähr 104 S/m, z.B. größer als ungefähr 106 S/m.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren bereitgestellt, welches Regeln enthält, um eine Degradierung einer Halbleiterwanne zu erkennen, z.B. aufgrund einer mittelbaren oder unmittelbaren Wannenaufladung. Das Verfahren kann zumindest eines von Folgendem bereitstellen und/oder berücksichtigen:
    • - Eine vollständige Überprüfung, um die Risikominimierung zu berechnen;
    • - Wannen mit Antennen können überprüft werden (z.B. unabhängig davon, ob ein MOS-Halbleiterbauelement in der Wanne eingebettet ist oder nicht), die beispielsweise mit dem Gate eines zu schützenden MOS-Halbleiterbauelement verbunden sind;
    • - Nicht in allen Wannenkonfigurationen ist ein p/n-Übergang, eine sogenannte Schutzdiode oder ein ohmscher Kontakt (z.B. n+/n) erforderlich.
    • - Die Schutzdiode kann entsprechend dem Risiko (und/oder Stärke der Aufladung) dimensioniert sein oder werden.
    • - Die Größe der Wanne (z.B. bei der unmittelbaren Wannenaufladung) wird berücksichtigt und/oder definiert das Risiko entsprechend der Größe der Wanne und die kumulierte Fläche der Metallsegmente der Antennen.
    • - Miteinander verbundene Wannensegmente können gemeinsam als eine große Wanne identifiziert und/oder berücksichtigt werden.
    • - Korrekte Bereitstellung eines Entladungspfades im Fall von einer großen Wannenkonfiguration (beispielsweise kann die Diode-Flächenausdehnung auch die örtliche Platzierung der Dioden entsprechend der Wannenflächenausdehnung und/oder der Antennengröße angepasst werden).
    • - Die Art des MOS-Dielektrikums und/oder die kumulierte Gate-Flächenausdehnung (und ihre direkten Schutzdioden in ihrer Wanne), die mit einer Wanne verbunden sind, können ermittelt und für die dielektrische Degradation berücksichtigt werden.
  • Es kann beispielsweise eine Berücksichtigung anderer Verbindungen von der Wanne zu verschiedenen Halbleiterbauelementen außerhalb der Wanne, die der Aufladung entgegenwirken, z.B. zu einer Entladung beitragen, (z.B. durch Kapazität, Diffusionsbereich, ohmschen Strompfad) erfolgen. Es kann beispielsweise eine Berücksichtigung der Leckstromcharakteristik der aufgeladenen Wannenkonfiguration erfolgen. Es kann beispielsweise die Verwendung einer Schaltungssimulation für das Ermitteln der Wirksamkeit eines Entladungsweges verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können mehrere erweiterte Prüfmaßen in einer Antenne-DRC derart eingerichtet (z.B. implementiert) sein oder werden, dass das Risiko eines Aufladungsschadens durch eine aufgeladene Wanne und/oder einen ladungsisolierten Halbleiterbauelementbereich eliminiert oder zumindest deutlich reduziert wird. Das Anwenden der erweiterten Prüfmaßen des Verfahrens kann schrittweise durchgeführt werden, um ein mögliches Risiko bis hin zu einer präzisen Anzeige gefährdeter Transistoren, einschließlich einer Schaltungssimulation, zu ermitteln. Beispielsweise wird eine Schutzdiode nur in schwer gefährdeten Fällen und nicht allgemein in allen Fällen benötigt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine codierte Wanne-Antenne-DRC (WA-DRCs) bereitgestellt (z.B. implementiert) sein oder werden. Dieser kann beispielsweise in einer automatischen Router-Software, einem ausbeuteoptimierten Produktdesignsystem (englisch „Design for Productivity) und/oder einem computergestützten automatisierten Layout-Optimierungssystem für die Maskenherstellung (englisch „Layout Polishing“) angewendet werden, beispielsweise, um eine kritische mittelbare oder unmittelbare Wannenaufladung in einem Schaltkreis zu erkennen. Dann kann ein Layouter (oder ein automatisiertes System) den Schaltkreis (bzw. dessen Konfiguration) anpassen, bevor entsprechende Herstellungsprozess-Masken hergestellt und mittels diesen der Wafer zum Bilden des Schaltkreises bearbeitet wird. Verschiedene Komplexitätsstufen der vorgeschlagenen DRC-Prüfmaßen können möglich sein. Die Anzahl und das Zusammenspiel der hierin beschriebenen DRC-Prüfmaßen können das Risiko, die mögliche Anzahl von Schwachstellen sowie die Anzahl von Fehlklassifizierungen definieren und können an der Toleranzgrenze für diese angepasst und/oder zusammengestellt werden.
  • Die verschiedenen DRC-Prüfmaßen können die Einflussfaktoren berücksichtigen, die das Risiko erhöhen (z.B. eine größere Antennenflächen und/oder eine sehr große Wannenfläche) und/oder das Risiko verringern (z.B. alternative Schutzwege).
  • Die WA-DRC kann auch die Möglichkeit bieten, eine floatende Wanne zu realisieren, beispielsweise ohne dabei gegen etablierte Gestaltungsregeln zu verstoßen.
  • Damit kann die WA-DRC ermöglichen, dass der herzustellende Schaltkreis keinem schädigenden Aufladungsereignis unterliegt. Dies spart einen Re-Design-Prozess, reduziert Maskenkosten, verhindert Verzögerungen bei der Lieferung eines sicheren Produkts und garantiert die Zuverlässigkeitsspezifikation für verschiedene Schaltkreis-Anwendungen, wie in einer Medizintechnik-, Raumfahrt- oder Automobilanwendung. Die WA-DRC kann beispielsweise verhindern, dass ein großes Volumen eines Schalkreises mit einem systematischen Zuverlässigkeitsproblem ausgeliefert wird und die damit bereitgestellten Produkte vorzeitig ausfallen.
  • Der im Folgenden verwendete Ausdruck „Eigenschaften“ mit Bezug auf den Schaltkreis, z.B. ein Schaltkreiselement, kann verstanden werden als eine körperliche Eigenschaft und/oder eine elektrische Eigenschaft aufweisend. Eine körperliche Eigenschaft kann beispielsweise eine der folgenden Eigenschaften aufweisen: chemische Zusammensetzung, Flächenausdehnung, Form, Dicke (z.B. quer zur Flächenausdehnung), Dotierungstyp, Dotierungskonzentration, Wannentyp, Halbleitertyp, relative Lage im Schaltkreis. Eine elektrische Eigenschaft kann beispielsweise eine der folgenden Eigenschaften aufweisen: Impedanz (z.B. Reaktanz oder Resistanz), elektrische Kapazität, elektrische Induktivität, elektrische Leitfähigkeit, Leckstromcharakteristik (oder allgemeiner eine Spannung-Strom-Charakteristik), Durchbruchspannung.
  • 1 veranschaulicht ein Verfahren 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einer schematischen Ablaufdiagram. Das Verfahren kann eingerichtet sein zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises (auch als zu charakterisierender Schaltkreis bezeichnet).
  • Der Schaltkreis kann zumindest ein (mit anderen Worten: genau einen oder mehr als einen) Halbleiterbauelementbereich, z.B. mehrere Halbleiterbauelementbereiche, aufweisen. Der Schaltkreis kann ferner zumindest eine (mit anderen Worten; genau eine oder mehr als eine) Halbleiterschicht aufweisen. Der zumindest eine Halbleiterbauelementbereich (und/oder damit verbundene elektrische Leitungen und/oder damit verbundene andere Bauelemente) kann beispielsweise von der Halbleiterschicht elektrisch isoliert sein, in zumindest eine Polungsrichtung (z.B. die Polungsrichtungen der elektrischen Aufladung) oder beide Polungsrichtungen. Der Halbleiterbauelementbereich (auch kurz als Bauelementbereich bezeichnet) kann beispielsweise in der Halbleiterschicht elektrisch isoliert eingebettet sein, wie später noch genauer beschrieben wird.
  • Der zumindest eine Bauelementbereich (und/oder damit verbundene elektrische Leitungen und/oder damit verbundene andere Bauelemente) kann von einem Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis hergestellt wird, elektrisch aufgeladen werden. Der aufgeladene zumindest eine Bauelementbereich kann gegenüber der Halbleiterschicht eine elektrische Potentialdifferenz aufweisen (auch als elektrische Aufladung bezeichnet).
  • Das Verfahren 100 kann aufweisen: in 101, Ermitteln einer Angabe, welche eine Stärke einer elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs von einem Herstellungsprozess gegenüber der Halbleiterschicht repräsentiert, und in 103, Klassifizieren des Bauelementbereichs unter Berücksichtigung der Angabe.
  • Die Stärke einer elektrischen Aufladung kann beispielsweise zu der elektrischen Potentialdifferenz zwischen dem zumindest einen Bauelementbereich und der Halbleiterschicht, welche sich aufgrund des Herstellungsprozesses einstellt, korrelieren. Die elektrische Aufladung kann als durch die Aufnahme von elektrischer Ladung bewirkte Speicherung von Energie verstanden werden, z.B. in Form eines elektrischen Feldes, welches in dem zu schützenden Bauelement ausgebildet wird in Reaktion auf die elektrische Aufladung.
  • Der Bauelementbereich kann beispielsweise ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein, welches aufgeladen wird. Der Bauelementbereich kann alternativ oder zusätzlich ein oder mehr als ein Halbleiterbauelement aufweisen. Der Bauelementbereich kann beispielsweise eine oder mehr als eine Halbleiterwanne (auch als Wanne bezeichnet) aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Ferner kann beim Ermitteln der Angabe ein körperlicher Aufbau des Bauelementbereichs berücksichtigt werden.
  • Optional kann beim Ermitteln der Angabe eine Verschaltung des Schaltkreises (z.B. des Bauelementbereichs) berücksichtigt werden sowie optional dessen Herstellungsablauf.
  • Ein körperlicher Aufbau kann im Allgemeinen mittels einer oder mehr als einer Eigenschaften (auch als körperliche Eigenschaften bezeichnet), die zu dem körperlichen Aufbau korreliert, berücksichtigt werden. Die oder jede Eigenschaft kann beispielsweise zum Berücksichtigen mittels einer Abbildungsfunktion abgebildet wird.
  • Beim Ermitteln 101 der Angabe kann zumindest einer der folgenden körperlichen Eigenschaften des Bauelementbereichs berücksichtigt werden: eine Dicke, eine Form, eine Flächenausdehnung (z.B. deren Flächeninhalt), ein Halbleiterübergang-Typ (z.B. die Richtung des pn-Übergang), ein Dotierungstyp, ein Wannentyp (z.B. Trippel-Wanne), eine chemische Zusammensetzung, eine Dotierungskonzentration.
  • Als Dicke eines Schaltkreiselements (z.B. des Bauelementbereichs) kann beispielsweise eine Ausdehnung quer zur lateralen Ausdehnung (z.B. zur Flächenausdehnung) des Schaltkreiselements oder die geringste Ausdehnung des Schaltkreiselements verstanden werden.
    Beim Ermitteln 101 der Angabe kann optional zumindest eine der folgenden elektrischen Eigenschaften des Bauelementbereichs berücksichtigt werden: eine elektrische Kapazität zu der Halbleiterschicht; eine Impedanz (z.B. Resistanz) zu der Halbleiterschicht, und/oder eine Leckstromcharakteristik zu der Halbleiterschicht.
  • Die Impedanz kann sich allgemein aus der Resistanz (auch als Wirkwiderstand bezeichnet) und Reaktanz (auch als Blindwiderstand bezeichnet) zusammensetzen. Die Leckstromcharakteristik kann beispielsweise berücksichtigen, wie schnell sich die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem zumindest einen Bauelementbereich und der Halbleiterschicht von selbst (z.B. bei einem nach außen galvanisch isolierten Schaltkreis) durch deren elektrisch isolierende Grenzschicht hindurch abbaut.
  • Das Klassifizieren kann aufweisen, den Bauelementbereich zumindest einer aus zwei Klassen zuzuordnen, von denen z.B. eine Klasse einen „ungefährdeten“ Bauelementbereich und/oder eine Klasse einen „gefährdeten“ Bauelementbereich repräsentiert. Anschaulich kann der gefährdete Bauelementbereich eine Anpassung des Schaltkreises erfordern, um das Risiko einer Beschädigung zu verringern.
  • 2 veranschaulicht das Verfahren 100 in einem schematischen Ablaufdiagramm 200.
  • In 201 kann für einen oder mehr als einen Bauelementbereich des Schaltkreises ermittelt werden, ob ein Aufladungsmechanismus vorliegt, bei welchem der Bauelementbereich gegenüber einer Halbleiterschicht, in welcher der Bauelementbereich elektrisch isoliert eingebettet ist, elektrisch aufgeladen wird. Wird ermittelt, dass ein solcher Aufladungsmechanismus nicht vorliegt, kann der Bauelementbereich als „ungefährdet“ klassifiziert 103 werden.
  • Optional kann in 201 ermittelt werden, ob der Bauelementbereich einen Halbleiterübergang aufweist, welcher mittels einer Antenne, mittels welcher die elektrische Aufladung eingekoppelt wird, elektrisch leitfähig verbunden ist.
  • Beispielsweise kann in 201 das Identifizieren eines isoliert eingebetteten Bauelementbereichs 204 (auch als isolierter Bauelementbereich oder isolierter Bereich bezeichnet) erfolgen, z.B. einer Bauelementbereich-Wanne (auch als Wanne bezeichnet), mit einem oder mehr als einem Halbleiterübergang (auch als Diffusionsbereich bezeichnet), die mit einer oder mehr als einer metallischen Antennenfläche verbunden ist. Beispielsweise kann eine Berücksichtigung jedes Metall/Via-Bereichs des Schaltkreises und schichtaufgelöster Akkumulation der berücksichtigten Metall/Via-Bereiche erfolgen.
  • In Antwort darauf, dass in 201 ermittelt wird, dass für den Bauelementbereich der Aufladungsmechanismus vorliegt, kann in 101 die Aufladungsstärke-Angabe für den Bauelementbereich ermittelt werden.
  • Im Allgemeinen kann eine Designregel-Überprüfung (DRC) auf einen Schaltkreis, wie beispielsweise einen Halbleiterchip, angewendet werden, um eine Metallfläche oder andere Fläche (auch als Antenne bezeichnet) zu ermitteln, welche während der Herstellung aufgeladen werden oder zumindest Ladung aufnehmen kann. Die Antenne kann in diesem Zusammenhang beispielsweise verstanden werden, als dass diese elektrische Ladung aufnimmt, z.B. mehr elektrische Ladung als (z.B. anstatt) elektromagnetische(r) Strahlung (z.B. auf die aufgenommene Leistung bezogen) und/oder mehr elektrische Ladung als eine die Antenne umgebende (z.B. maskierende) Schicht. Die Aufnahme elektrischer Ladung kann beispielsweise einen Entladungsstrom durch eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur hindurch bewirken, welches diese (z.B. ein Gatedielektrikum einer MOS-Struktur) beschädigt. Die dielektrische Schichtstruktur kann beispielsweise ein oder mehr als ein Gatedielektrikum (beispielsweise ein oder mehr als ein Gateoxid) aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Das Klassifizieren 103 kann beispielsweise den Bauelementbereich als „gefährdet“ Klassifizieren, in Antwort darauf, dass die Aufladungsstärke-Angabe ein Kriterium (auch als Klassifizierung-Kriterium bezeichnet) erfüllt. Das Klassifizierung-Kriterium kann beispielsweise repräsentieren, wenn das Risiko einer Beschädigung des Schaltkreises sehr hoch ist.
  • 3A und 3B veranschaulichen jeweils einen Schaltkreis 400 in verschiedenen Konfigurationen 300a, 300b, der eine Halbleiterschicht 202 und einen in der Halbleiterschicht elektrisch isoliert eingebetteten Bauelementbereich 204 aufweist, in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Bauelementbereich und/oder eine Halbleiterschicht (z.B. ein Wafer oder ein anderer geeigneter Träger) aus Halbleitermaterialien verschiedener Arten gefertigt werden, die einen Gruppe-IV-Halbleiter (z.B. Silizium oder Germanium), einen Gruppe III-V-Halbleiter (z.B. Galliumarsenid) oder andere Halbleitertypen, einschließlich von z.B. Gruppe-III-Halbleitern, Gruppe-V-Halbleitern oder Polymeren, umfassen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird die Halbleiterschicht (z.B. ein Substrat) aus (dotiertem oder undotiertem) Silizium gefertigt; in alternativen Ausführungsbeispielen ist die Halbleiterschicht ein SOI-Wafer (Silizium auf einem Isolator). Als eine Alternative kann ein beliebiges anderes geeignetes Halbleitermaterial für die Halbleiterschicht verwendet werden, z.B. ein Halbleiterverbindungsmaterial, wie z.B. Galliumphosphid (GaP), Indiumphosphid (InP), aber auch ein beliebiges geeignetes ternäres Halbleiterverbindungsmaterial oder quaternäres Halbleiterverbindungsmaterial, wie z.B. Indiumgalliumarsenid (InGaAs).
  • Die Halbleiterschicht 202 kann beispielsweise ein erstes Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. Silizium. Die Halbleiterschicht 202 kann beispielsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten freiliegen. Die Halbleiterschicht 202 kann beispielsweise Teil eines Halbleitersubstrats sein, z.B. eines Halbleiterwafers.
  • Der Bauelementbereich 204 kann beispielsweise ein zweites Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. Silizium. Das erste Halbleitermaterial und das zweite Halbleitermaterial können optional gleich sein. Alternativ oder zusätzlich können das erste Halbleitermaterial und das zweite Halbleitermaterial dotiert sein (z.B. n-dotiert oder p-dotiert), z.B. unterschiedlich. Beispielsweise können sich der Bauelementbereich 204 und die Halbleiterschicht 202 (bzw. deren Halbleitermaterial) voneinander unterscheiden, z.B. in ihrem Dotierungstyp (auch als Polarität der Dotierung bezeichnet, z.B. positiv „p“ oder negativ „n“ dotiert) und/oder in ihrer Dotierungskonzentration.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Halbleiterschicht 202 dotiert sein, z.B. mit einem ersten Dotierungstyp (z.B. p-dotiert, d.h. positiv dotiert), und der Bauelementbereich 204 darin eingebettet sein. Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 sich in die Halbleiterschicht 202 hinein erstrecken.
  • Der Bauelementbereich 204 und die Halbleiterschicht 202 können voneinander elektrisch isoliert sein, z.B. mittels eines Halbleiterübergangs 204g (z.B. eines pn-Übergangs) und/oder mittels einer dielektrischen Schicht 204g. Der Halbleiterübergang 204g kann in zumindest die Polungsrichtung der elektrischen Aufladung (auch als Sperrpolung bezeichnet) eine Strom-Sperrkonfiguration bereitstellen. Die Sperrpolung kann beispielsweise aufweisen, dass der Bauelementbereich 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 negativ aufgeladen ist.
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 als Halbleiterwanne 204 (vereinfacht auch als Wanne bezeichnet) ausgebildet sein oder Teil deren sein (z.B. in der Halbleiterschicht 202). Eine Halbleiterwanne kann im Allgemeinen einen Halbleiterbereich bezeichnen, welcher in einer Halbleiterschicht (z.B. einem Teil des Substrats oder einer zusätzlichen Halbleiterwanne) mit einem von dieser verschiedenen Dotierungstyp eingebettet ist. Optional kann eine Halbleiterwanne mehrschichtig ausgebildet sein, d.h. mehrere (z.B. zwei oder drei) Schichten (auch als Wannenschicht bezeichnet) aufweisen, welche sich in ihrem Dotierungstyp voneinander unterscheiden und ineinander gestapelt sind.
  • Die Halbleiterschicht 202 kann beispielsweise n-dotiert sein. Ist die Halbleiterschicht p-dotiert, kann der Bauelementbereich 204 zumindest eine an die Halbleiterschicht 202 angrenzende n-dotierte Wannenschicht aufweisen und optional darin eingebettet eine p-dotierte Wannenschicht.
  • Eine elektrische Aufladung während eines Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis 400 hergestellt wird, kann beispielsweise erfolgen, indem der Herstellungsprozess auf eine sogenannte Antenne 406, welche mit dem Bauelementbereich 204 elektrisch verbunden ist, einwirkt, z.B. Elektronen in diese einbringt.
  • Die Antenne 406 bezeichnet eine elektrisch leitfähige Struktur (z.B. eine Metallschicht, ein Via, einen elektrischen Kontakt, einen Bereich aus Polysilizium, usw.), welche während des Herstellungsprozesses mit dem Bauelementbereich 204 elektrisch verbunden ist. Die Antenne 406 kann beispielsweise mit dem Bauelementbereich 204 verschaltet sein, z.B. mittels eines ersten elektrisch leitfähigen Pfades 304a, z.B. einer ohmsch leitfähigen Verbindung 304a.
  • Die Antenne 406 kann anschaulich als Empfänger und/oder Überträger elektrischer Ladungen verstanden werden. Die elektrische (z.B. elektrostatische) Aufladung kann beispielsweise mittels einer elektrostatischen Induktion und/oder mittels eines Einbringens von elektrischen Ladungen in die Antenne 406 bewirkt werden. Die Antenne 406 kann beispielsweise zumindest teilweise frei liegen oder aber auch unter einer dünnen isolierenden Schicht (mit einigen nm Dicke) verborgen sein während des Herstellungsprozesses und/oder von diesem bearbeitet (z.B. verändert, z.B. beschichtet und/oder abgetragen) werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen werden verschiedene DRC-Prüfmaßen implementiert mittels eines Verfahrens zum computergestützten Charakterisieren des Schaltkreises 400 (z.B. mittels DRC, z.B. mittels einer WA-DRC und/oder einer Routerfunktion). Die Routerfunktion kann beispielsweise mittels eines Routers (auch als Verdrahtungsprogramm bezeichnet) implementiert sein oder werden.
  • Die DRC-Prüfmaßen können derart eingerichtet sein, dass für den oder jeden Bauelementbereich 204 des Schaltkreises 400 eine Angabe ermittelt wird, welche eine Stärke repräsentiert, mit welcher der Bauelementbereich 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 aufgeladen wird. Die Angabe kann beispielsweise die Antenne 406 und/oder deren Flächenausdehnung (z.B. diejenige Fläche welche dem Herstellungsprozess ausgesetzt ist) berücksichtigen.
  • Ein Herstellungsprozess (z.B. ein Wafer-Herstellungsprozess), welcher beispielsweise ein Plasma oder andere ladungsbasierte Effekte verwendet (auch vereinfacht als Plasmaprozess als bezeichnet), kann somit eine elektrische Aufladung des Bauelementbereichs 204 bewirken. Ein solcher Herstellungsprozesse kann beispielsweise einen Ätzprozess von Kontakten und Durchkontaktierungen aufweisen, einen Prozess, der Aluminiummetall- oder Polysiliziumleitungen strukturiert, aufweisen, einen PECVD-Prozess (Plasmaunterstützte chemische Abscheidung), die Zwischenmetalldielektrika abscheidet, aufweisen, und/oder einen Friktionseinladungseffekt eines CMP-Prozesses (Chemisch-mechanischer Polierprozess) oder einen Spülschritt aufweisen.
  • Ein solcher Herstellungsprozess kann während der Bearbeitung des Schaltkreises (z.B. der Waferbearbeitung) eine oder mehr als eine Metallleitung 406n (n=1 bis N) der Antenne 406 aufladen, z.B. N Metallleitungen (vergleiche 6). Wenn eine solche Metallleitung 406 mit einem isolierten Bauelementbereich 204 in dem Schaltkreis 400 verbunden ist und dieser Bauelementbereich 204 ein Dielektrikum des Schaltkreises 400 kontaktiert, kann das Dielektrikum den Entladungsweg mit dem niedrigsten spezifischen Widerstand bilden, so dass die elektrische Ladung durch das Dielektrikum hindurch entladen werden kann. Die Entladungsspannung und der Tunnelstrom durch das Dielektrikum können das Dielektrikum beschädigen oder zerstören.
  • Alternativ kann der Schaden ein Null-Stunden-Problem in Form eines dielektrischen Durchschlags sein oder, falls eine kritische maximale Anzahl von Fällen während der Prozessladung erreicht wurde, kann eine Verschiebung eines kritischen Bauelementparameters auftreten aus einem spezifischen und/oder tolerierbaren Bereich heraus.
  • Ein isolierter Bauelementbereich 204 eines Schaltkreises 400 (z.B. eines Silizium-Bulk-Chips 400) kann beispielsweise gemäß einer von folgenden Isolierungskonfigurationen gebildet sein: eine Trippel-Wanne 204, einen mittels eines oder mehr als eines tiefen Grabens (mit oder ohne Epitaxieschichten) isolierten Halbleiterbereich 204, einen mittels einer tiefen n- oder p-Wanne gebildeten Halbleiterbereich 204, oder (z.B. für eine positive Ladungspolarität) eine n-dotierte Wanne 204 eingebettet in einer p-dotierten Halbleiterschicht 202 (oder mit vertauschtem Dotierungstyp) sowie eine andere Isolierungskonfiguration oder eine Kombination von Wannen, die einen Bauelementbereich 204 für die Platzierung eines Halbleiterbauelements von einem Halbleiter-Festkörper 202 trennt.
  • Als Bauelementbereich 204 kann beispielsweise der gesamte eingebettete Bereich (z.B. aus Halbleitermaterial) des Schaltkreises 400 oder ein ohmsch verbundener Teil dessen verstanden werden, welcher gegenüber der Halbleiterschicht 202 elektrisch isoliert ist.
  • Die elektrische Isolation des Bauelementbereichs 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 kann hierin verstanden werden, als dass deren elektrischer Widerstand zueinander (z.B. zum Zeitpunkt der elektrischen Aufladung) größer ist als der elektrische Widerstand der Halbleiterschicht 202 entlang ihrer größten Ausdehnung und/oder der elektrische Widerstand des Bauelementbereichs 204 entlang seiner größten Ausdehnung. Beispielsweise können diese mittels einer Grenzschicht 204g (z.B. eines pn-Übergangs 204g und/oder einer dielektrische Schicht 204g) voneinander separiert sein, wobei die Grenzschicht 204g einen größeren spezifischen Widerstand aufweist als der Bauelementbereich 204 und/oder die Halbleiterschicht 202 (z.B. über deren gesamtes Volumen gemittelt). Die Grenzschicht 204g kann beispielsweise eine kleinere spezifische Leitfähigkeit aufweisen als ungefähr 10-2 S/m, z.B. als ungefähr 10-4 S/m, z.B. als ungefähr 10-6 S/m, z.B. als ungefähr 10-8S/m.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der elektrische Widerstand des Bauelementbereichs 204 und der Halbleiterschicht 202 zueinander bzw. der Grenzschicht 204g von der Polarität der elektrischen Aufladung (auch als bezeichnet Ladungspolarität) abhängig sein und/oder beim Überschreiten einer ersten (z.B. dielektrischen oder bipolaren) Durchbruchspannung abnehmen (z.B. auf weniger als ein Zehntel absinken). Diese erste Durchbruchspannung kann beispielsweise größer sein als eine zweite Durchbruchspannung der dielektrischen Schichtstruktur 402s. Die bipolare Durchbruchspannung kann beispielsweise die Einsatzspannung des Halbleiterübergangs sein.
  • Optional können der Bauelementbereich 204 und die Halbleiterschicht 202 galvanisch voneinander getrennt sein, z.B. mittels der Grenzschicht 204g.
  • Optional kann der Bauelementbereich 204 mehrere räumlich voneinander separierte Segmente (z.B. mehrere Wannensegmente einer Wanne oder mehrere Wannen ineinander) aufweisen, die untereinander elektrisch leitfähig gekoppelt sind.
  • Die Aufladung des Schaltkreises, die zu einer Beschädigung an dem Schaltkreis 400 durch die elektrische Aufladung eines in der Halbleiterschicht 202 elektrisch isolierten eingebetteten Bauelementbereichs 204 führen kann, kann in zwei verschiedene Mechanismen (auch als Aufladungsmechanismen bezeichnet) unterschieden werden, wie im Folgenden näher beschrieben wird. Welcher Aufladungsmechanismus und welche Stärke der Aufladung vorliegt, kann mittels verschiedener Prüfmaßen ermittelt werden. Die verschiedenen Prüfmaßen können optional die Einflüsse aufgrund des körperlichen Aufbaus des Schaltkreises berücksichtigen, die das Risiko einer Beschädigung erhöhen (z.B. größere Antennenflächen, kleinere geladene Bauelementbereiche und die Kombination von beiden; oder die Position eines Halbleiterbauelements mit einer möglichen Degradationsgefahr) und/oder das Risiko reduzieren (z.B. aufgrund alternativer schützender Entladungswege).
  • 4A und 4B veranschaulichen jeweils einen Schaltkreis 400 in einer schematischen Querschnittsansicht in verschiedenen Konfigurationen 400a, 400b, in denen der Schaltkreis bei seiner Herstellung von einem ersten Aufladungsmechanismus (auch als mittelbare Wannenaufladung oder „Remote Well Charging“ oder kurz RWC bezeichnet) aufgeladen werden kann.
  • In Konfiguration 400a, 400b kann der Schaltkreis 400 ähnlich eingerichtet sein, wie in den Konfiguration 300a, 300b und ferner eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s aufweisen. In Konfiguration 400a, 400b kann die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s in einem Abstand (z.B. in einem Bereich von einigen µm bis zu einigen mm) von dem Bauelementbereich 204 angeordnet sein.
  • Die dielektrische Schichtstruktur 402s, z.B. jede Schicht der dielektrischen Schichtstruktur 402s, kann irgendein dielektrisches Material (auch als Dielektrikum bezeichnet) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein Oxid.
  • Beispielsweise kann die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s zwischen der Halbleiterschicht 202 und einer Elektrodenstruktur 402g angeordnet sein, z.B. diese voneinander separierend. Alternativ oder zusätzlich kann die Elektrodenstruktur 402g elektrisch leitfähig mit dem Bauelementbereich 204 verschaltet 304b (z.B. gekoppelt) sein, z.B. mittels eines zweiten elektrisch leitfähigen Pfades 304b, z.B. einer ohmsch leitfähigen Verbindung 304b.
  • Die Elektrodenstruktur 402g und/oder die Halbleiterschicht 202 können beispielsweise an die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s angrenzen. Alternativ oder zusätzlich können die Elektrodenstruktur 402g und die Halbleiterschicht 202 elektrisch und/oder räumlich voneinander separiert sein, z.B. mittels der zu schützenden dielektrischen Schichtstruktur 402s.
  • Die dielektrische Schichtstruktur 402s und/oder die Elektrodenstruktur 402g können beispielsweise Teil eines zu schützendes Halbleiterbauelements 402 sein, z.B. eines zu schützendes Feldeffekt-Halbleiterbauelements 402.
  • Das Halbleiterbauelement 402 (auch kurz als Bauelement bezeichnet) kann beispielsweise zumindest teilweise in der Halbleiterschicht 202 eingebettet sein, z.B. in einem Schichtbereich oder auch ineinander geschachtelten Schichtbereichen 214 der Halbleiterschicht 202 (auch als zusätzlicher Halbleiterbauelementbereich 214 oder zusätzlicher Bauelementbereich 214 bezeichnet), z.B. einer zusätzlichen Wanne 214 (auch als Bauelementwanne bezeichnet). Alternativ oder zusätzlich kann das Bauelement 402 ferner einen oder mehr als einen Anschluss 402k aufweisen, der in der Halbleiterschicht 202, z.B. deren Schichtbereich 214, eingebettet ist.
  • Optional kann die dielektrische Schichtstruktur 402s an den Schichtbereich 214 angrenzen. Der Schichtbereich 214 kann beispielsweise eine Wanne der Halbleiterschicht 202 aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Transistor-Wanne. Beispielsweise kann ein zu schützendes Feldeffekt- Bauelement 402 in dem Schichtbereich 214 teilweise eingebettet sein (z.B. dessen ein oder mehr als ein Anschluss 402k und/oder dessen Feldeffektbereich) .
  • Bei der mittelbaren Wannenaufladung (RWC), siehe beispielsweise Konfiguration 400b mit mehreren MOS-Transistoren 402, 412, kann die isolierte Trippel-Wanne 204 mittels einer oder mehr als einer Antenne 406 elektrisch aufgeladen sein oder werden. Das Aufladen kann beispielsweise ein Resultat einer Bearbeitung einer Metallleitung und/oder eines Vias (auch als Schichtdurchführung bezeichnet) der Antenne 406 sein. Alternativ oder zusätzlich kann das elektrische Aufladen eine statische Aufladung aufweisen, d.h. frei von Radiofrequenz-Effekten sein.
  • Optional kann der Bauelementbereich 204 mehrere ineinander gebettete Schichten aufweisen, z.B. eine erste Schicht 204p, welche in eine zweite Schicht 204n eingebettet ist. Die zweite Schicht 204n kann die erste Schicht 204p von der Halbleiterschicht 202 elektrisch isolieren, z.B. mittels eines Halbleiterübergangs 204g (z.B. eines pn-Halbleiterübergangs). Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 eine Trippel-Wanne aufweisen oder daraus gebildet sein. Die oder jede Antenne 406 kann beispielsweise mittels verschiedener Verbindungen und/oder Bauelemente innerhalb des Bauelementbereichs 204, z.B. dessen p-Wannenschicht 204p und/oder n-Wannenschicht 204n, verbunden sein.
  • Der Schaltkreis 400 kann beispielsweise eine elektrische Verbindung der n-Wannenschicht 202n mit der Gate-Elektrode 402g eines MOS-Transistors 402 oder einer Vielzahl von MOS-Transistoren (z.B. ein nMOS-Transistor 402) aufweisen, wobei der MOS-Transistor 402 in dem p-Substrat eingebettet und/oder in einem Abstand (z.B. in einem Bereich von einigen µm bis zu einigen mm) von der n-Wannenschicht 204n angeordnet sein kann. Diese elektrische Verbindung von der n-Wannenschicht 204n zu der Gate-Elektrode 402g des MOS-Transistors 402 kann den Hauptentladungspfad für die mittels der einen oder mehr als einen Antenne 406 gesammelte elektrische Ladung sein. Der daraus resultierende elektrische Strom kann das Dielektrikum 402s des MOS-Transistors 402 beschädigen (z.B. zerstören) oder zumindest die Betriebsparameter des MOS-Transistors 402 als Folge der Entladung verändern (z.B. verschlechtern). Wenn sich der MOS-Transistor 402 nicht in der aufgeladenen Wannen 202 befindet, kann diese Konfiguration als mittelbare Wannenaufladung (RWC) bezeichnet sein.
    Allgemeiner gesprochen kann von dem RWC jede Art von Bauelement 402, z.B. Kondensator, betroffen sein, welches nicht notwendigerweise in die Halbleiterschicht 202 (z.B. in ein Halbleitersubstrat) integriert sein muss, sondern eine dielektrische Schicht und eine obere Elektrode aufweist, wobei die Elektrode mit dem Bauelementbereich 204, also mit der Wannenschicht 204n oder 204p, verbunden sein kann.
  • 5A und 5B veranschaulichen jeweils einen Schaltkreis 400 in einer schematischen Querschnittsansicht in verschiedenen Konfigurationen 500a, 500b, in denen der Schaltkreis bei seiner Herstellung von einem zweiten Aufladungsmechanismus (auch als unmittelbare Wannenaufladung oder „Same Well Charging“ oder kurz SWC bezeichnet) aufgeladen werden kann.
  • In Konfiguration 500a, 500b kann der Schaltkreis 400 ähnlich eingerichtet sein, wie in den Konfigurationen 300a, 300b, 400a oder 400b, mit dem Unterschied, dass die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s (z.B. deren Dielektrikum) an den Bauelementbereich 204 angrenzt.
  • Beispielsweise kann die Halbleiterschicht 202 mit einer Elektrodenstruktur 402g elektrisch leitfähig verschaltet 304c (z.B. gekoppelt) sein, z.B. mittels eines dritten elektrisch leitfähigen 304c Pfades, z.B. einer ohmsch leitfähigen Verbindung 304c. Die Elektrodenstruktur 402g und der Bauelementbereich 204 können an die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s angrenzen und/oder mittels dieser räumlich und oder elektrisch voneinander separiert sein.
  • Die dielektrische Schichtstruktur 402s und/oder die Elektrodenstruktur 402g können beispielsweise Teil eines zu schützendes Bauelements 402 sein, z.B. eines zu schützendes Feldeffekt-Halbleiterbauelements 402. Das Bauelement 402 kann beispielsweise teilweise in den Bauelementbereich 204 eingebettet sein (z.B. dessen ein oder mehr als ein Anschluss 402k und/oder dessen Feldeffektbereich).
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 sehr stark isoliert sein gegenüber der Halbleiterschicht 202, z.B. mittels einer tiefen Grabenisolierung und/oder mittels einer vertikalen Isolierung mittels einer n-Epi-Schicht 204n auf einem p-Substrat.
  • In der Konfiguration 500b kann beispielsweise eine isolierte Trippel-Wanne 204 mittels einer oder mehr als einer Antenne 406 elektrisch aufgeladen sein oder werden. Die Antenne 406 kann beispielsweise an einem Anschluss (z.B. einem n-dotiertem Anschluss) eines MOS-Transistors 402 innerhalb einer p-Wannenschicht 204p (auch als p-dotierte Wannenschicht bezeichnet) verbunden sein. Die p-Wannenschicht 204p kann für jede Ladungspolarität sehr stark gegenüber der Halbleiterschicht 202 isoliert sein, z.B. mittels einer n-Wannenschicht 204n. Die Gate-Elektrode 402g des MOS-Transistors 402 (z.B. nMOS-Transistors 402), der teilweise in der Triple-Wanne 204 eingebettet ist, kann mittels einer ohmschen Verbindung 304c mit dem Wafersubstrat, z.B. dessen Halbleiterschicht 202, gekoppelt sein. Diese Verbindung 304c kann den Hauptentladungspfad für die elektrische Ladung bereitstellen, die von der Antenne 406 gesammelt wird. Der resultierende Strom kann durch das Dielektrikum 402s des MOS-Transistors 402 fließen und das Dielektrikum des MOS-Transistors 402 beeinträchtigen (z.B. zerstören) und/oder dessen Betriebsparameter verändern (z.B. verschlechtern).
  • Wenn das zu schützende Bauelement 402 zumindest teilweise im dem aufgeladenen Bauelementbereich 204 angeordnet ist, kann dieser Fall unmittelbare Wannenaufladung genannt werden (SWC).
  • Allgemeiner gesprochen können von dem ersten Aufladungsmechanismus und/oder dem zweiten Aufladungsmechanismus verschiedene Typen eines zu schützenden Bauelements 402 betroffen sein. Das Bauelement 402 kann beispielsweise vom Feldeffekt-Typ sein, wie z.B. ein MOS-Transistor (auch als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor bezeichnet). Es können aber auch andere Typen zu schützender Bauelemente 402 betroffen sein, z.B. ein Bauelement 402 vom Energiespeicher-Typ (wie beispielsweise ein Kondensator), ein Bauelement 402 vom Datenspeicher-Typ (z.B. eine Flash-Speicherzelle), oder allgemeiner ein Bauelement 402, welches ein Dielektrikum aufweist. Optional kann das zu schützende Bauelement 402 noch nicht vollständig ausgebildet sein, wenn die elektrische Aufladung erfolgt. Beispielsweise kann das zu schützende Bauelement 402 zumindest die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s aufweisen. Die zu schützende dielektrische Schichtstruktur 402s kann eine oder mehr als eine dielektrische Schicht (z.B. aus einem Gatedielektrikum, z.B. aus einem Gateoxid) aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • 6 veranschaulicht den Schaltkreis 400 in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z.B. in einer der Konfigurationen 400a, 400b, 500a, 500b.
  • Im Folgenden wird zur Beschreibung mehrsegmentiger Schaltkreiselemente zur Vereinfachung der Index n verwendet, der einen Wert von 1 bis N annehmen kann, wobei N eine natürliche Zahl ist. Der Wert N kann die Anzahl an Segmenten des Schaltkreiselements bezeichnen und zur Unterscheidung mit dem Bezugszeichen des jeweiligen Schaltkreiselements indiziert sein. Die Segmente eines Schaltkreiselements können elektrisch leitfähig (z.B. ohmsch) miteinander verschaltet und/oder räumlich voneinander separiert (d.h. in einem Abstand (z.B. in einem Bereich von einigen µm bis zu einigen mm) voneinander angeordnet) sein. Die Verschaltung kann mittels elektrisch leitfähiger Verbindungen 314a, 314b, 314c bereitgestellt sein oder werden, z.B. mittels ohmscher (z.B. metallischer) Verbindungen 314a, 314b, 314c.
  • Beim Klassifizieren kann die Verschaltung mehrerer Segmente eines oder jedes Schaltkreiselements (auch als interne Verschaltung bezeichnet) berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann beim Klassifizieren die Verschaltung mehrerer Schaltkreiselemente miteinander (auch als externe Verschaltung bezeichnet) berücksichtigt werden.
  • Der Schaltkreis 400 kann eine Antenne 406 aufweisen. Die Antenne 406 kann ein oder mehr als ein Antennensegment 406n (n=1 bis N406) aufweisen, z.B. N406 Antennensegmente. Das oder jedes Antennensegment 406n kann beispielsweise eine Metallisierung und/oder ein Via aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Der Schaltkreis 400 kann einen Bauelementbereich 204 aufweisen. Der Bauelementbereich 204 kann ein oder mehr als ein Bauelementbereichsegment 204n (n=1 bis N204) aufweisen, z.B. N204 Bauelementbereichsegmente. Das oder jedes Bauelementbereichsegment kann beispielsweise eine Halbleiterwanne 204n aufweisen oder daraus gebildet sein. Optional kann eine oder mehr als eine Halbleiterwanne 204n des Bauelementbereichs 204 segmentiert sein, d.h. mehrere miteinander ohmsch verbundene Wannensegmente aufweisen. Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 ein Netzwerk miteinander (z.B. ohmsch) gekoppelter Halbleiterwannen 204n aufweisen.
  • Der Schaltkreis 400 kann eine dielektrische Schichtstruktur 402s aufweisen. Die dielektrische Schichtstruktur 402s kann ein oder mehr als ein dielektrisches Schichtstruktursegment 402sn (n=1 bis N402s) aufweisen, z.B. N402s Schichtstruktursegmente (z.B. dielektrische Schichten). Optional können die Schichten der dielektrischen Schichtstruktur 402s räumlich voneinander separiert sein (d.h. in einem Abstand (z.B. in einem Bereich von einigen µm bis zu einigen mm) voneinander angeordnet sein).
  • Der Schaltkreis 400 kann eine Halbleiterschicht 202 aufweisen, in welcher der Bauelementbereich 204 und beispielsweise das Bauelement 402 eingebettet ist. Die Halbleiterschicht 202 kann beispielsweise Teil eines Halbleitersubstrats sein oder dieses bilden.
  • Der Schaltkreis 400 kann optional beispielsweise ein oder mehr als ein (z.B. N402 ) Bauelement 402 aufweisen, von denen jedes Bauelement 402 zumindest ein Schichtstruktursegment der dielektrischen Schichtstruktur 402s aufweisen kann. Das oder jedes Bauelement kann beispielsweise zumindest teilweise in die Halbleiterschicht 202 oder in den Bauelementbereich 204 eingebettet sein.
  • Der Herstellungsprozess kann elektrische Ladungen (z.B. Elektronen) in die Antenne 406 einbringen, welche entlang eines Strompfades 304 in die Halbleiterschicht 202 hinein abfließen und/oder mit Ladungen aus dieser neutralisiert werden (auch als Ladungsausgleich bezeichnet). Je größer dabei eine elektrische Stromdichte in der dielektrischen Schichtstruktur 402s ist, desto größer kann eine Beeinträchtigung und/oder Veränderung des Schaltkreises 400 (z.B. eine Beschädigung dessen) sein.
  • Die Stärke, mit welcher der Bauelementbereich 204 elektrisch gegenüber der Halbleiterschicht 202 aufgeladen wird, definiert den elektrischen Potentialunterschied, welcher über der dielektrischen Schichtstruktur 402s abfällt. Je größer der elektrische Potentialunterschied über der dielektrischen Schichtstruktur 402s ist, desto größer kann die Stromdichte durch die dielektrische Schichtstruktur 402s sein. Übersteigt der Potentialunterschied über der dielektrischen Schichtstruktur 402s beispielsweise ungefähr 10 V, kann eine Durchbruchspannung der dielektrischen Schichtstruktur 402s abhängig von deren Schichtdicke überschritten sein.
  • Der Entladungspfad 304 kann mehrere elektrisch leitfähige Pfade 304a, 304b, 304c aufweisen, z.B. ohmsch leitfähige Verbindung 304a, 304b, 304c, welche die mehreren Schaltkreiselemente 406, 204, 402s, 202 miteinander verbinden.
  • Der Strompfad 304, z.B. ein oder mehr als ein elektrisch leitfähiger Pfad 304a, 304b, 304c, kann beispielsweise eine elektrische (z.B. metallische) Leitung aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Metallisierung und/oder Via aufweisend. Der Strompfad 304 kann einen Aufladungspfad 304a zu dem Bauelementbereich 204 hin und einen Entladungspfad 304b, 304c von dem Bauelementbereich 204 weg durch die dielektrische Schichtstruktur 402s hindurch und/oder in die Halbleiterschicht 202 hinein aufweisen.
  • Das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann beispielsweise eine oder mehr als eine Eigenschaft (z.B. eine Verschaltung und/oder ein körperlicher Aufbau) des ersten elektrischen Pfades 304a berücksichtigen. Die eine oder mehr als eine Eigenschaft des ersten elektrischen Pfades 304a kann beispielsweise dessen Impedanz (z.B. Reaktanz und/oder Resistanz), dessen räumlichen Aufbau und/oder dessen räumliche Lage aufweisen.
  • Optional kann eine erste zusätzliche Angabe (auch als Entladungsstärke-Angabe bezeichnet) ermittelt werden, welche eine Stärke repräsentiert, mit welcher sich der aufgeladene Bauelementbereich 204 durch die dielektrische Schichtstruktur 402s hindurch entlädt. Die Entladungsstärke-Angabe kann anschaulich repräsentieren, wie groß die zu erwartende Stromdichte durch die dielektrische Schichtstruktur hindurch ist. Die zusätzliche Angabe kann beispielsweise beim Klassifizieren berücksichtigt werden.
  • Das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann beispielsweise eine oder mehr als eine Eigenschaft (z.B. eine Verschaltung und/oder ein körperlicher Aufbau) des Entladungspfades 304b, 304c berücksichtigen. Das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann beispielsweise eine oder mehr als eine Eigenschaft des zweiten Pfades 304b, des dritten Pfades 304c und/oder der dielektrischen Schichtstruktur 402s berücksichtigen.
  • Das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann beispielsweise eine oder mehr als eine Eigenschaft (auch als Stromdichte-Eigenschaft bezeichnet) der dielektrischen Schichtstruktur 402s berücksichtigen, welche die von der elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs 204 bewirkte Stromdichte durch die dielektrische Schichtstruktur 402s hindurch repräsentiert, z.B. deren Dicke, deren Material, deren Impedanz, deren chemische Zusammensetzung, deren Defektdichte, und/oder deren Durchbruchspannung.
  • Das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann beispielsweise eine Impedanz (z.B. Resistanz) des zweiten Pfades 304b und/oder des dritten Pfades 304c berücksichtigen.
  • Neben der Entladungsstärke-Angabe kann auch die Beständigkeit der dielektrischen Schichtstruktur 402s eine Rolle in der Beeinträchtigung und/oder Veränderung des Schaltkreises 400 (z.B. eine Beschädigung dessen) spielen. Die Beständigkeit der dielektrischen Schichtstruktur 402s kann von einer oder mehr als einer Eigenschaft (auch als Beständigkeit-Eigenschaft bezeichnet) der dielektrischen Schichtstruktur 402s definiert sein, z.B. deren Material, deren chemische Zusammensetzung, deren Typ, und/oder ähnlichen Beständigkeit-Eigenschaften.
  • Eine oder mehr als eine Eigenschaft (z.B. Beständigkeit-Eigenschaft und/oder Stromdichte-Eigenschaft) der dielektrischen Schichtstruktur 402s kann beim Klassifizieren berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Klassifizierung-Kriterium auf Grundlage der einen oder mehr als einen Eigenschaft (z.B. Beständigkeit-Eigenschaft und/oder Stromdichte-Eigenschaft) der dielektrischen Schichtstruktur 402s ermittelt sein oder werden, wie später noch genauer beschrieben wird. Anschaulich kann das Klassifizierung-Kriterium berücksichtigen, dass die dielektrische Schichtstruktur 402s eine geringe/hohe Beständigkeit aufweist und/oder eine geringe/hohe Stromdichte durch dieses zu erwarten ist.
  • Optional kann das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Impedanz der einen oder mehr als einen elektrisch leitfähigen (z.B. ohmsche) Verbindung 314a der Antennensegmente 406n untereinander berücksichtigen. Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, wie stark jedes der Antennensegmente zu der elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs 204 beiträgt.
  • Optional kann das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Impedanz der einen oder mehr als einen elektrisch leitfähigen (z.B. ohmsche) Verbindung 314b der mehreren Bauelementbereichsegmente 204n untereinander berücksichtigen. Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, wie stark und/oder homogen sich die elektrische Aufladung des Bauelementbereichs 204 unter den Bauelementbereichsegmenten 204n verteilt.
  • Optional kann das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe eine Impedanz der einen oder mehr als einen elektrisch leitfähigen (z.B. ohmsche) Verbindung 314c (oder Kontaktierung) der dielektrischen Schichten 402sn untereinander berücksichtigen (z.B. miteinander gekoppelte Elektroden der Elektrodenstruktur). Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, wie stark sich die elektrische Entladung des Bauelementbereichs 204 auf die dielektrischen Schichten 402sn verteilt.
  • Die oder jede elektrisch leitfähige (z.B. ohmsche) Verbindung 314a, 314b, 314c kann beispielsweise eine elektrische (z.B. metallische) Leitung und/oder ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Metallisierung und/oder Via aufweisend.
  • Allgemeiner gesprochen kann eine Wechselwirkung zwischen der elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs 204 und einem davon bewirkten elektrischen Stromfluss zu dem Bauelementbereich hin (korrespondierend zu der Aufladungsstärke-Angabe) und/oder von diesem weg (korrespondierend zu der Entladungsstärke-Angabe) berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann der zweite elektrische Pfad 304b die Elektrodenstruktur 402g aufweisen (z.B. bei dem ersten Aufladungsmechanismus). Alternativ kann der zweite elektrische Pfad 304b einen körperlichen Kontakt des Bauelementbereichs 204 mit der dielektrischen Schichtstruktur 402s aufweisen oder daraus gebildet sein (z.B. bei dem zweiten Aufladungsmechanismus).
  • Beispielsweise kann der dritte elektrische Pfad 304c die Elektrodenstruktur 402g aufweisen (z.B. bei dem zweiten Aufladungsmechanismus). Alternativ kann der dritte elektrische Pfad 304c einen körperlichen Kontakt der Halbleiterschicht 202 (z.B. deren zusätzlichen Bauelementbereich 204p) mit der dielektrischen Schichtstruktur 402s aufweisen oder daraus gebildet sein (z.B. bei dem ersten Aufladungsmechanismus).
  • Das Verfahren 100 kann optional aufweisen: Ermitteln eines Netzwerkes von mehreren Wannen (auch als Wannennetzwerk bezeichnet). Optional kann eine Wanne mehrere Segmente (auch als Wannensegmente bezeichnet) aufweisen, die aufgrund ohmscher Verbindungen auf demselben Potential liegen. Dies gilt beispielsweise für Wannen, die an dieselbe Antenne angeschlossen sind. Wird das Wannennetzwerk ermittelt, können die körperlichen Eigenschaften (z.B. Flächenausdehnung) der mehreren Wannen und die körperlichen Eigenschaften (z.B. Flächenausdehnung) der mit diesen gekoppelten einen oder mehr als einen Antenne kumuliert werden.
  • Optional können beim Ermitteln des Bauelementbereichs auch solche Wannen berücksichtigt werden, welche keine komplementäre Logikschaltung oder eine davon verschiedene Schaltfunktion bereitstellen.
  • Optional kann beim Klassifizieren der Typ der dielektrischen Schichtstruktur 402s berücksichtigt werden. Der Typ der dielektrischen Schichtstruktur 402s kann eine oder mehr als eine der folgenden körperlichen Eigenschaften der dielektrischen Schichtstruktur 402s berücksichtigen: Material, chemische Zusammensetzung, und/oder Dicke (z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 nm bis ungefähr 30 nm). Anschaulich kann berücksichtigt werden, in welchem Maße die dielektrische Schichtstruktur 402s aufgrund der Aufladung beeinträchtigt und/oder davon gefährdet wird.
  • 7 veranschaulicht den Schaltkreis 400 in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z.B. in einer der Konfigurationen 400a, 400b, 500a, 500b.
  • Optional kann das Verfahren 100 aufweisen, einen oder mehr als einen elektrisch leitfähigen Pfad (auch als zu Schutz-Schaltkreisstruktur bezeichnet) zu ermitteln, welcher ein Schaltkreiselement 406, 204, 402s des Schaltkreises 400 mit der Halbleiterschicht 202, z.B. parallel zu dem dritten Pfad 304c verschaltet, koppelt.
  • Die oder jede Schutz-Schaltkreisstruktur kann ein oder mehr als ein Schutz-Bauelement (z.B. Schutzdiode, Kontakt im Halbleitermaterial, elektrische Leitung, Metallisierung, Via oder Ähnliches) aufweisen. Die oder jede Schutz-Schaltkreisstruktur kann beispielsweise eine kleinere (z.B. bipolare und/oder dielektrische) Durchbruchspannung aufweisen als die der dielektrischen Schichtstruktur 402s oder eine höhere Leitfähigkeit für die Schaltkreisstruktur 324a, 324b, 324c als die für die dielektrische Schichtstruktur 402s.
  • Beispielsweise kann das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Impedanz einer oder mehr als einer ersten Schutz-Schaltkreisstruktur 324a berücksichtigen, welche die Antenne 406 parallel zu dem Bauelementbereich 204 mit der Halbleiterschicht 202 koppelt. Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, wie stark die elektrische Aufladung der Antenne 406 unmittelbar abgebaut wird, z.B. an dem Bauelementbereich 204 vorbei und/oder bevor diese den Bauelementbereich 204 erreicht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Impedanz einer oder mehr als einer zweiten Schutz-Schaltkreisstruktur 324b berücksichtigen, welche den Bauelementbereich 204 und/oder der Antenne 406 parallel zu der dielektrischen Schichtstruktur 402s mit der Halbleiterschicht 202 koppelt. Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, in welchem Maße die elektrische Aufladung des Bauelementbereichs 204 unmittelbar abgebaut wird, z.B. an der dielektrischen Schichtstruktur 402s vorbei.
  • Optional kann das Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe eine Impedanz einer oder mehr als einer dritten Schutz-Schaltkreisstruktur 324c (wenn vorhanden) berücksichtigen, welcher die Elektrodenstruktur 402g parallel zu der dielektrischen Schichtstruktur 402s und/oder zu dem Bauelementbereich 204 mit der Halbleiterschicht 202 koppelt. Damit kann anschaulich berücksichtigt werden, in welchem Maße die elektrische Aufladung der Elektrodenstruktur 402g unmittelbar abgebaut wird, z.B. an der dielektrischen Schichtstruktur 402s vorbei.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Impedanz kann auch zumindest eine andere körperliche Eigenschaft der einen oder mehr als einen Schutz-Schaltkreisstruktur 324a, 324b, 324c beim Klassifizieren berücksichtigt werden.
  • Die eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur 324a, 324b, 324c kann alternativ auch eine Kapazität bereitstellen, welche elektrische Ladung aufnehmen kann. Dann kann alternativ oder zusätzlich zu deren Impedanz auch deren Kapazität berücksichtigt werden.
  • 8 veranschaulicht den Schaltkreis 400 in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z.B. in einer der Konfigurationen 400a, 400b, 500a, 500b.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Aufladungsstärke-Angabe eine Ladungsmenge repräsentieren, welche die Antenne 406 und/oder der Bauelementbereich 204 aufnehmen. Die Ladungsmenge kann beispielsweise pro Fläche und/oder pro Zeit berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Ladungsmenge als Flächenladung (d.h. eine elektrische Ladungsmenge pro Fläche) und/oder Aufladungsrate (d.h. eine elektrische Ladungsmenge pro Zeit) berücksichtigt werden.
  • Die Aufladungsstärke-Angabe kann beispielsweise ein Skalar oder eine mathematische Funktion aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Art der mathematischen Funktion kann beispielsweise von dem Herstellungsprozess abhängen. Die Aufladungsstärke-Angabe kann aber auch eine dimensionslose Größe aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die Aufladungsstärke-Angabe kann von einer oder mehr als einer Eigenschaft abhängen, welcher den körperlichen Aufbau des Schaltkreises, z.B. des Bauelementbereichs 204 und/oder der Antenne 406, repräsentiert (auch als körperliche Eigenschaft bezeichnet). Die eine oder mehr als eine Eigenschaft kann beispielsweise eine räumliche Flächenausdehnung repräsentieren und/oder aufweisen, z.B. eine räumliche Flächenausdehnung des Bauelementbereichs 204 und/oder eine räumliche Flächenausdehnung der Antenne 406.
  • Das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann aufweisen: Ermitteln einer ersten Eigenschaft (auch als erste körperliche Eigenschaft bezeichnet) der einen oder mehr als einen körperlichen Eigenschaft, welcher ein elektrisch leitfähigen Fläche (z.B. eine lateral erstreckte Querschnittsfläche und/oder deren Flächeninhalt) der Antenne 406, auf welche der Herstellungsprozess einwirkt und/oder elektrische Ladungen überträgt, repräsentiert, wobei die elektrisch leitfähige Fläche mit dem Bauelementbereich 204 elektrisch (z.B. ohmsch) verbunden ist. Je größer die elektrisch leitfähige Fläche ist, desto größer ist die Ladungsmenge, welche die Antenne 406 aufnimmt. Die erste körperliche Eigenschaft kann beispielsweise einen (z.B. summierten) Flächeninhalt „LAw,o,l “ jedes Antennensegments „l“ (z.B. jeder Schicht 1) aufweisen oder sein, welche in der Lage ist, elektrische Ladungen von dem Herstellungsprozess aufzunehmen.
  • Das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann aufweisen: Ermitteln einer zweiten Eigenschaft (auch als zweite körperliche Eigenschaft bezeichnet) der einen oder mehr als einen körperlichen Eigenschaft, welche eine elektrische Kapazität und/oder ein Ladungsaufnahmevermögen des Bauelementbereichs 406, z.B. an dessen Grenzfläche zu der Halbleiterschicht 202, repräsentiert. Die zweite körperliche Eigenschaft kann beispielsweise eine elektrisch leitfähige Fläche „IAw “ (z.B. eine lateral erstreckte Querschnittsfläche und/oder deren Flächeninhalt) des Bauelementbereichs (z.B. der Grenzschicht) aufweisen oder sein. Je größer der Flächeninhalt ist, umso geringer ist die auf den Bauelementbereich 204 pro Fläche übertragene Ladung.
  • Das Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann aufweisen: Abbilden der oder jeden körperlichen Eigenschaft (z.B. der ersten und/oder der zweiten körperlichen Eigenschaft) auf die Aufladungsstärke-Angabe, z.B. mittels einer Abbildungsfunktion. Beispielsweise kann die Aufladungsstärke-Angabe eine Funktion des Ausdrucks LAw,o,l/IAw oder identisch mit diesem sein. In Analoger Weise können die zuvor beschriebenen Eigenschaften des Entladungspfades auf die Entladungsstärke-Angabe abgebildet werden.
  • Hierin werden für diese und andere Abbildungsfunktionen bzw. deren Bestandteile zum einfacheren Verständnis wenig komplexe, z.B. gebrochenrationale Funktionen sowie Polynome ersten Grades (d.h. lineare Therme), verwendet. Es können im Allgemeinen aber auch komplexere Funktionen, z.B. Polynome höheren Grades, Logarithmen und/oder Winkelfunktionen, verwendet werden.
  • Das Klassifizieren 103 kann beispielsweise den Bauelementbereich 204 als „gefährdet“ Klassifizieren, in Antwort darauf, dass die Aufladungsstärke-Angabe ein Kriterium (auch als Klassifizierung-Kriterium bezeichnet) erfüllt, z.B. einen Schwellenwert ARWw,t,o,l überschreitet, wenn (d.h. beispielsweise in Antwort darauf, dass) folgender Ausdruck erfüllt ist LAw,o,l/IAw > ARWw,t,o,l. Das Kriterium kann allgemeiner gesprochen eine maximale Stärke repräsentieren, mit der der Bauelementbereich 204 maximal aufgeladen werden darf. Die Stärke der Aufladung kann beispielsweise zu einer elektrisch Spannung korrespondieren.
  • Die Aufladungsstärke-Angabe kann allerdings auch komplexer sein, d.h. mehr als zwei körperliche Eigenschaften (z.B. mehr als die erste und/oder zweite körperliche Eigenschaft) berücksichtigen, wie im Folgenden genauer beschrieben wird.
  • 9 veranschaulicht das Verfahren 100 in einem schematischen Ablaufdiagramm 900.
  • In 901 kann für den Aufladungsmechanismus ermittelt werden, ob dieser der erste Aufladungsmechanismus oder der zweite Aufladungsmechanismus für das Bauelement 402 ist. In einem Bauelementebereich können auch Kombinationen beider Auflademechanismen existieren. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob für ein Bauelement aus der Vielzahl aller Bauelemente der Aufladungsmechanismus der erste Aufladungsmechanismus ist (auch als RWC-Fall bezeichnet), in Antwort darauf, dass nicht ermittelt wurde, dass der Aufladungsmechanismus der zweite Aufladungsmechanismus ist. Beispielsweise kann es eine Vielzahl von Bauelementen geben, die alle berücksichtigt werden und hierin und im Weiteren exemplarisch anhand „eines Bauelements“ erläutert werden.
  • Beispielsweise kann in 901 ermittelt werden, dass der Aufladungsmechanismus der SWC ist (auch als SWC-Fall bezeichnet), wenn der Bauelementbereich an eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzt. Ferner kann ermittelt werden, dass eine Elektrodenstruktur und der Bauelementbereich an die zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzen (z.B. auf einander gegenüberliegenden Seiten dieser angeordnet sind) und/oder dass die zu schützende dielektrische Schichtstruktur in einem Abstand von der Halbleiterschicht angeordnet ist.
  • Beispielsweise kann in 901 der SWC-Fall ermittelt werden, wenn ermittelt wird, dass ein Feldeffektbauteil (z.B. ein Transistor, z.B. ein MOS-Transistor) in dem Bauelementbereich eingebettet ist.
  • Beispielsweise kann in 901 der RWC-Fall ermittelt werden, wenn der Bauelementbereich mit einem davon separierten Halbleiterbauelement, z.B. dessen Elektrodenstruktur, elektrisch leitfähig gekoppelt ist. Ferner kann ermittelt werden, dass die Elektrodenstruktur und die Halbleiterschicht an eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur des Bauelements angrenzen (z.B. auf einander gegenüberliegenden Seiten dieser angeordnet sind) und/oder dass das Bauelement, z.B. dessen Elektrodenstruktur und/oder die zu schützende dielektrische Schichtstruktur, in einem Abstand (z.B. in einem Bereich von einigen µm bis zu einigen mm) von dem Bauelementbereich angeordnet ist.
  • Beispielsweise kann in 901 der RWC-Fall ermittelt werden, wenn ermittelt wird, dass der Bauelementbereich (z.B. ein Halbleiterübergang dessen) mit einer oder mehr als einer Antenne elektrisch leitfähig gekoppelt ist und der Bauelementbereich ferner mit einem Gate eines Feldeffektbauteils (z.B. einem Transistor, z.B. ein MOS-Transistor) außerhalb des Bauelementbereichs elektrisch leitfähig gekoppelt ist.
  • Im Allgemeinen können eine oder mehr als eine Abbildungsfunktion, welche eine oder mehr als eine Eigenschaft des Schaltkreises auf eine oder mehr als eine Angabe 1602, 1604, 1606 (vgl. 15) abbilden, die beim Klassifizieren berücksichtigt wird, in Abhängigkeit des Ergebnisses von 901 ermittelt 603 (z.B. ausgewählt 603) werden, z.B. auf Grundlage eines Satzes vordefinierter Abbildungsfunktionen.
  • Beispielsweise kann eine erste Abbildungsfunktion, welche die eine oder mehr als eine körperliche Eigenschaft auf die Aufladungsstärke-Angabe abbildet, in Abhängigkeit des Ergebnisses von 901 ermittelt 603 (z.B. ausgewählt 603) werden.
  • Beispielsweise kann in 603, wenn (d.h. beispielsweise in Antwort darauf, dass) in 901 der RWC-Fall ermittelt wurde, eine körperliche Eigenschaft (z.B. die Flächenausdehnung) der Elektrodenstruktur GAw,t,o ermittelt werden. Die körperliche Eigenschaft der Elektrodenstruktur kann beispielsweise berücksichtigen, dass die Elektrodenstruktur elektrische Ladung aufnehmen kann und so zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte beiträgt.
  • Die körperlichen Eigenschaften der Elektrodenstruktur und des Bauelementbereichs können miteinander kumuliert werden. Beispielsweise kann in 603 die Aufladungsstärke-Angabe eine Funktion des Ausdrucks LAw,o,d/IAw + CA,w,t,o · GAw,t,o) oder identisch mit diesem sein. Optional kann die körperliche Eigenschaft der Elektrodenstruktur normiert sein oder werden, z.B. mittels eines Normierungsparameters CA,w,t,o, der anschaulich die Effektivität reflektiert, mit welcher die Elektrodenstruktur zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte beiträgt (auch als Schutzeffektivität bezeichnet). Wird die körperliche Eigenschaft der Elektrodenstruktur nicht normiert, kann CA,w,t,o gleich 1 gesetzt werden. Beispielsweise kann der Bauelementbereich als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn der Ausdruck LAw,o,l/IAw + CA,w,t,o · GAw,t,o) < ARWw,t,o,l erfüllt ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann in 603, wenn in 901 der RWC-Fall ermittelt wurde, eine körperliche Eigenschaft (z.B. der Wannentyp, der Dotierungstyp, die Flächenausdehnung, oder Ähnliches) des zusätzlichen Bauelementbereichs 214 berücksichtigt werden, an welchen die dielektrische Schichtstruktur 402s angrenzt. Die körperliche Eigenschaft des zusätzlichen Bauelementbereichs kann beispielsweise mittels des Normierungsparameters CA,w,t,o berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann in 603, wenn in 901 der RWC-Fall ermittelt wurde, die Erkennung aller MOS-Gate-Dielektrikum-Grenzflächen erfolgen, die von außerhalb des Bauelementbereichs 204 mit einem oder mehr als einem Segment des Bauelementbereichs 204 mittels eines Halbleiterübergangs verbunden sind, und diese können beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe (z.B. der Antennenverhältnis-Berechnung) berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Wannentyp und/oder die Wannengröße des MOS-Bauelements berücksichtigt werden.
  • Optional kann in 603, wenn in 901 der RWC-Fall ermittelt wurde, eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur 324c (z.B. Schutzdiode) ermittelt werden, welche elektrisch mit der Elektrodenstruktur 402g gekoppelt ist, und ferner deren Effektivität, mit welcher die eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur 324c zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte beiträgt (auch als Schutzeffektivität bezeichnet), berücksichtigt werden, z.B. mittels des Normierungsparameters CA,w,t,o .
  • Beispielsweise kann für den RWC-Fall eine Flächenausdehnung von einem oder mehr als einem Bauelement der dritten Schutz-Schaltkreisstruktur 324c an der dielektrischen Schichtstruktur 402s erfolgen, z.B. aller Gate-Schutzdioden des Gate-Dielektrikums 402s, welches vorhergehend ermittelt wurde. Darauf basierend kann deren Beitrag beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe als Entladungspfad berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann in 603, wenn in 901 der SWC-Fall ermittelt wurde, eine körperliche Eigenschaft (z.B. die Flächenausdehnung und/oder Dicke) der dielektrischen Schichtstruktur ermittelt werden. Die körperliche Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur kann beispielsweise berücksichtigen, dass diese eine Kapazität das Bauelementbereichs beeinflussen kann und/oder die räumliche Ladungsverteilung in dem Bauelementbereich beeinflussen kann. Die körperlichen Eigenschaften der dielektrischen Schichtstruktur und des Bauelementbereichs können miteinander kumuliert werden zum Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe.
  • 10 veranschaulicht das Verfahren 100 in einem schematischen Ablaufdiagramm 1000.
  • Allgemeiner gesprochen, kann zumindest eine (d.h. eine oder mehr als eine) Schutz-Schaltkreisstruktur berücksichtigt 605 werden, wenn ermittelt wurde (d.h. beispielsweise in Antwort darauf), dass diese zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte des Bauelementbereichs 204 beiträgt. Dies kann beispielsweise für den RWC-Fall der Fall sein, wenn mittels der zweiten Schutz-Schaltkreisstruktur der Bauelementbereich 204 elektrisch leitfähig mit der Halbleiterschicht 202 gekoppelt ist, z.B. zumindest mittelbar (z.B. über die Elektrodenstruktur oder einen oder mehr als einen Halbleiterübergang) oder unmittelbar.
  • Beispielsweise kann die zumindest eine Schutz-Schaltkreisstruktur (z.B. eine Schutzdiode) ermittelt 605 und berücksichtigt werden. Optional kann deren Schutzeffektivität, mit welcher die zumindest eine Schutz-Schaltkreisstruktur zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte beiträgt, berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem eine körperliche Eigenschaft (z.B. die Flächenausdehnung) der einen oder mehr als einen Schutz-Schaltkreisstruktur ermittelt und berücksichtigt wird in 101.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch ein oder mehr als eine andere körperliche Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur berücksichtigt werden, z.B. deren interne elektrische Verschaltung und/oder die elektrische Kopplung deren Schutzbauelemente. Alternativ oder zusätzlich zu der körperlichen Eigenschaft kann auch eine elektrische Eigenschaft berücksichtigt werden, z.B. eine elektrische Impedanz und/oder Kapazität der Schutz-Schaltkreisstruktur.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur, welche deren elektrische Durchbruchbeständigkeit repräsentiert berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Eigenschaft (z.B. eine körperliche Eigenschaft) der Schutz-Schaltkreisstruktur eine chemische Zusammensetzung und/oder eine Schichtdicke einer oder jeder dielektrischen Schicht der Schutz-Schaltkreisstruktur aufweisen.
  • Die Schutz-Schaltkreisstruktur kann beispielsweise als Normierungsparameter pw,t,o berücksichtigt werden. Der Normierungsparameter pw,t,o kann beispielsweise mit der ersten Abbildungsfunktion multipliziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite Abbildungsfunktion eine oder mehr als eine Eigenschaft des Schaltkreises auf pw,t,o abbilden.
  • Der Normierungsparameter pw,t,o kann eine Funktion der einen oder mehr als einen Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur sein, d.h. diese berücksichtigen. Beispielsweise kann der Normierungsparameter pw,t,o die Schutzeffektivität CP,w,t,o, mit welcher die eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte beiträgt, repräsentieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Normierungsparameter pw,t,o die Flächenausdehnung PAw,t,o der Schutz-Schaltkreisstruktur berücksichtigen.
  • Beispielsweise kann der Normierungsparameter pw,t,o eine Funktion des Ausdrucks CP,w,t,o · PAw,t,o sein. Beispielsweise kann der der Normierungsparameter pw,t,o im Fall des ersten Aufladungsmechanismus (RWC-Fall) proportional zu dem Ausdruck 1/(CP,w,t,o · PAw,t,o) sein. Beispielsweise kann der Normierungsparameter pw,t,o im Fall des zweiten Aufladungsmechanismus (SWC-Fall) proportional zu dem Ausdruck CP,w,t,o · PAw,t,o sein.
  • Beispielsweise kann die Schutz-Schaltkreisstruktur einen Entladungspfad bereitstellen, welcher die dielektrische Schichtstruktur körperlich kontaktiert und/oder von dem Bauelementbereich elektrisch isoliert ist. Beispielsweise kann die Schutzeffektivität, mit welcher ein oder mehr als ein Entladungspfad zu einer Reduktion der Flächenladungsdichte des Bauelementbereichs beiträgt, berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann die oder jede Schutz-Schaltkreisstruktur ein oder mehr als ein Feldeffektbauelement oder einen oder mehr als eine Diode oder dergleichen aufweisen.
  • Beispielsweise kann das Verfahren 100 aufweisen, wenn der SWC-Fall ermittelt wurde, die Gate-Flächenausdehnung des oder jedes Feldeffektbauelements (z.B. eines MOS-Transistors) oder eines anderen Gate-Dielektrikums, welches in der Schutz-Schaltkreisstruktur ermittelt wurde, zu berücksichtigen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 100 aufweisen, wenn der SWC-Fall ermittelt wurde, die Gate-Flächenausdehnung der oder jeder Diode (z.B. deren Halbleiterübergang), welcher in der Schutz-Schaltkreisstruktur ermittelt wurde, zu berücksichtigen.
  • 11 veranschaulicht das Verfahren 100 in einem schematischen Ablaufdiagramm 1100.
  • Das Verfahren 100 kann optional aufweisen: in 607, Ermitteln einer elektrischen Eigenschaft des Schaltkreises, welche eine Wechselwirkung zwischen der elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs und einer davon bewirkten elektrischen Potentialdifferenz über der dielektrischen Schichtstruktur repräsentiert. Das Klassifizieren 607 des Bauelementbereichs kann unter Berücksichtigung der elektrischen Eigenschaft erfolgen.
  • Beispielsweise kann eine Prüfung und/oder Bewertung einer Impedanz (z.B. eines ohmschen Widerstands) für alle Verbindungen von einem oder mehr als einem extrahierten Schaltkreiselement des Schaltkreises erfolgen.
  • Das Schaltkreiselement kann beispielsweise eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne und dem Bauelementbereich bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann das Schaltkreiselement beispielsweise eine elektrische Verbindung zwischen der dielektrischen Schichtstruktur und dem Bauelementbereich bereitstellen.
  • Beispielsweise kann die elektrische Verbindung von der Antenne zu dem Bauelementbereich (z.B. der Wanne des MOS-Transistors) berücksichtigt werden, um den möglichen Potentialabfall über die dielektrische Schicht zu ermitteln (z.B. zu bewerten). Die Impedanz zwischen einer isoliert eingebetteten Wanne, die aufgeladen wird, und dem Gate-Dielektrikum kann die bewirkte Beeinträchtigung des Gate-Dielektrikums beeinflussen. Die Impedanz zwischen der gegenüberliegenden Seite des Gate-Dielektrikums und dem Entladungspfad, durch den der schädigende Strom abfließen würde, kann alternativ oder zusätzlich die bewirkte Beeinträchtigung des Gate-Dielektrikums beeinflussen. Beispielsweise kann eine größere Impedanz weniger Schaden an dem Gate-Dielektrikum zur Folge haben.
  • Allgemeiner gesprochen kann eine Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur in dem Schaltkreis berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein oder mehr als ein Strompfad, entlang dessen die elektrische Ladung von der Antenne, z.B. durch den Bauelementbereich, die eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur und/oder die dielektrische Schichtstruktur hindurch, zu der Halbleiterschicht abfließt, ermittelt und/oder deren elektrische Eigenschaften berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein oder mehr als ein Strompfad zu dem Gate eines beliebigen in dem Bauelementbereich (z.B. der Wanne) angeordneten MOS-Transistors (z.B. im Fall des ersten Aufladungsmechanismus) ermittelt werden. Ein niederohmiger oder sogar ohmscher Strompfad im Schaltreis (z.B. in dem Substrat) kann für alle MOS-Transistoren, die sich nicht im Schaltreis befinden, verboten sein, oder alle anderen Prüfmaße können beeinflussen, welche Verbindungsfälle verboten sind (d.h. zu einer Klassifizierung „gefährdet“ führen).
  • Beispielsweise kann ein erster elektrisch leitfähiger Pfad ermittelt werden, entlang dessen die elektrische Aufladung von dem Herstellungsprozess an die dielektrische Schichtstruktur eingekoppelt wird. Alternativ oder zusätzlich, kann ein zweiter elektrisch leitfähiger Pfad ermittelt werden, entlang dessen die elektrische Aufladung durch die dielektrische Schichtstruktur hindurch abfließt.
  • 12 veranschaulicht das Verfahren 100 in einem schematischen Ablaufdiagramm 1200.
  • Das Verfahren kann einen oder mehr als einen der folgenden Eigenschaften des Schaltkreises 400 berücksichtigen bzw. dazu korrespondierende Prüfmaßen aufweisen.
  • In 1201 kann die kumulierte (z.B. summierte) Flächenausdehnung GAw,t,o aller zu schützenden Bauelemente (z.B. alle MOS-Transistorflächenausdehnungen), die in dem Bauelementbereich 202, 204 oder 214 angeordnet sind, ermittelt werden. Je größer die kumulierte Flächenausdehnung GAw,t,o der zu schützenden Bauelemente ist, desto geringer kann die Stromdichte für jedes der Bauelemente (z.B. MOS-Transistoren) sein. Die Verbindung der Leiterbahn auf der MOS-Gate-Elektrodenstruktur kann optional ermittelt werden, zur Beurteilung einer möglichen Entladung durch einen Leckstrompfad.
  • In 1203 kann berücksichtigt werden, ob die Flächenausdehnung IAw des Bauelementbereichs ein Kriterium erfüllt (z.B. anschaulich sehr groß ist), z.B. einen Schwellenwert „Z“ überschreitet, z.B. eine Flächenausdehnung von 2 Quadratmillimeter (mm2) überschreitet. Alternativ kann das Kriterium Z (auch als Referenzkriterium bezeichnet) auch eine dimensionslose Größe sein, die mit der Einheit der Fläche, z.B. µm2, multipliziert wird. Das Ergebnis von 1203 kann mittels einer zusätzlichen zweiten Angabe (auch als Inhomogenität-Angabe bezeichnet) beim Klassifizieren berücksichtigt werden, z.B. als Funktion des Ausdrucks
    IAw / Z. Die Inhomogenität-Angabe kann beispielsweise mit der Aufladungsstärke-Angabe kumuliert (z.B. summiert) werden.
  • Das Referenzkriterium kann eine Beziehung zwischen dem körperlichen Aufbau des Bauelementbereichs und einem Referenzaufbau repräsentieren. Der Referenzaufbau kann beispielsweise den Schwellenwert für die Flächenausdehnung IAw des Bauelementbereichs repräsentieren, welche akzeptabel ist. Diese Eigenschaften können beispielsweise mittels einer dritten Abbildungsfunktion auf die Inhomogenität-Angabe abgebildet werden.
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn folgende Relation erfüllt ist: LA w , o , l / ( IA w + C 1   ·  PA w , t , o ) + IA w / Z < ARW w , t , o , l .
    Figure DE102018128881A1_0001
  • Wenn dies ermittelt wurde, kann optional ferner eine Schutz-Schutz-Schaltkreisstruktur 324b ermittelt werden, welche mit dem Bauelementbereich 204 gekoppelt ist. Beispielsweise kann beim Klassifizieren eine Flächenausdehnung der Schutz-Schaltkreisstruktur 324b berücksichtigt werden. Beispielsweise kann berücksichtigt werden, ob oder dass eine Skalierung der Flächenausdehnung und/oder räumlichen Anordnung der Schutz-Schaltkreisstruktur mit IAw erfolgt ist. Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn folgende Relation erfüllt ist: LA w , o , l / ( IA w + C 1   ·  PA w , t , o ) + IA w / ( Z + C 2   ·  PA w , t , o ) < ARW w , t , o , l .
    Figure DE102018128881A1_0002
  • Die Parameter C1 und C2 können Normierungsparameter sein, beispielsweise die entsprechende Schutzeffektivität berücksichtigend.
    Optional kann in 1203 berücksichtigt werden, wenn ermittelt wurde, dass die Flächenausdehnung IAw des Bauelementbereichs das Referenzkriterium erfüllt, ob der Bauelementbereich 204 an einer oder mehr als einer Position (auch als Kontaktposition bezeichnet) von zumindest einer Schutz-Schaltkreisstruktur kontaktiert wird. Beispielsweise kann die räumliche Verteilung mehrerer Kontaktposition mit einer Referenzverteilung verglichen werden und das Klassifizieren ein Ergebnis des Vergleichens berücksichtigen, z.B. mittels C2. Anschaulich kann berücksichtigt werden, ob auch jede Stelle des Bauelementbereichs 204 ausreichend mittels einer Schutz-Schaltkreisstruktur versorgt ist.
  • Anschaulich kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob die Flächenausdehnung der einen oder mehr als einen Schutz-Schaltkreisstruktur gleichmäßig verteilt ist entlang der Kontur des Bauelementbereichs 204. Dazu kann eine lokale Überprüfung durchgeführt werden, welche die relative Lage der Flächenausdehnung der einen oder mehr als einen Schutz-Schaltkreisstruktur ermittelt. Wird beispielsweise ermittelt, dass die Flächenausdehnung der einen oder mehr als einen Schutz-Schaltkreisstruktur ungleichmäßig verteilt ist, kann der Bauelementbereich 204 als „gefährdet“ klassifiziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die räumliche Lage und/oder Verteilung der Flächenausdehnung der Schutz-Schaltkreisstruktur bezüglich des Bauelementbereichs 204 mittels eines Normierungsparameters C1 und C2 berücksichtigt werden.
  • In 1203 kann eine oder mehr als eine zweite Schutz-Schaltkreisstruktur 324b (z.B. einen Entladungspfad bereitstellend) ermittelt werden, welche den Bauelementbereich 204 (z.B. eine Wanne) durch einen Halbleiterübergang (z.B. einer Diode oder eines anderen pn-Übergangs) hindurch mit der Halbleiterschicht 202 elektrisch leitend koppelt. Optional kann die Lage des Halbleiterübergangs der zweiten Schutz-Schaltkreisstruktur 324b ermittelt werden und/oder ob dieser zu einem Abbau der elektrischen Aufladung des Bauelementbereichs 204 beitragen kann. Die Schutz-Schaltkreisstruktur (z.B. die Schutzdiode), z.B. deren Flächenausdehnung, kann ermittelt und/oder angepasst werden, z.B. anhand der ersten Angabe, der Flächenausdehnung der Antenne (z.B. Metallantennenfläche) und/oder der Flächenausdehnung des Bauelementbereichs 204 (z.B. Wannenfläche) .
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204 als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn folgende Relation erfüllt ist: LA w , o , l / ( IA w + C 1   ·  PA w , t , o ) < ARW w , t , o , l .
    Figure DE102018128881A1_0003
  • In 1205 kann eine oder mehr als eine andere elektrische Verbindungen des Bauelementbereichs 204 zu verschiedenen Bauelementen außerhalb des Bauelementbereichs 204 ermittelt werden, welche dazu beitragen, die elektrische Aufladung des Bauelementbereichs 204 entgegenzuwirken (z.B. abzubauen und/oder zu hemmen), z.B. mittels deren Kapazität, deren Halbleiterübergang und/oder deren ohmsch leitfähigen Pfades. Die eine oder mehr als eine andere elektrische Verbindungen kann in dem Fall eine Schutz-Schaltkreisstruktur bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann in 1205 eine Leckstromcharakteristik der Konfiguration des Bauelementbereichs 204 ermittelt werden, welche aufgeladen wird, und damit eine Schutz-Schaltkreisstruktur bereitstellt. Beispielsweise kann eine Netzwerkanalyse (z.B. eine Schaltkreissimulation) verwendet werden, zum Ermitteln der Schutzeffektivität, mit welcher die Schutz-Schaltkreisstruktur der Aufladung des Bauelementbereichs 204 entgegenwirkt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann in 1205 eine oder mehr als eine Kapazität der einen oder mehr als einen elektrischen Leitung 314a, 314b, 314c, 304a, 304b zwischen den Schaltkreiselementen, z.B. der Antenne 406, beiden Seiten der dielektrischen Schichtstruktur 402s und/oder des Bauelementbereichs 204, ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann in 1205 eine oder mehr als eine Kapazität einer oder mehr als einer elektrischen Leitung, welche nur einseitig mit den Schaltkreiselementen verbunden ist (d.h. nicht Teil eines Strompfades zwischen der Antenne 406 und der Halbleiterschicht 202 ist) und in der Lage ist, eine Aufladung des Bauelementbereichs 204 abzupuffern, ermittelt werden. Das Abpuffern kann beispielsweise eine Beschädigung der dielektrischen Schichtstruktur 402s verringern, indem diese die Potentialdifferenz über einer dielektrischen Schichtstruktur 402s (z.B. ein Gate-Dielektrikum) verringert.
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204, wenn der RWC-Fall ermittelt wurde, als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn folgende Relation erfüllt ist: L A w , t , o , l I A w ∗ C w , I A ∗ C w , d i s × C w , l , t , o G A w , t , o + C P , w , t , o ∗ P A w , t , o ≤ A R W w , t , o , l
    Figure DE102018128881A1_0004
  • Beispielsweise kann der Bauelementbereich 204, wenn der SWC-Fall ermittelt wurde, als „ungefährdet“ klassifiziert werden, wenn folgende Relation erfüllt ist: L A w , t , o , l I A w ∗ C w , I A ∗ C w , d i s × C G , l , t , o G A w , t , o + C P , w , t , o ∗ P A w , t , o ≤ A R S w , t , o , l
    Figure DE102018128881A1_0005
  • Eine oder mehrere Eigenschaften können optional zumindest eines von Folgenden berücksichtigen:
    • • den Aufladungsmechanismus (z.B. SWC oder RWC);
    • • einen Dotierungstyp „t“ (z.B. n- oder p-dotiert) des Bauelementbereichs 204;
    • • eine Dicke der dielektrischen Schichtstruktur 402s (z.B. der dielektrischen Schicht) „o“;
    • • einen Typ der Isolierung „w“ des Bauelementbereichs 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 (z.B. Halbleiterübergang, dielektrisch, Grabenisolierung oder dergleichen); und/oder
    • • einen Antennentyp bezüglich der prozessierten Schicht „1“.
  • LAw,t,o,l (z.B. in µm2) bezeichnet die Flächenausdehnung der Antenne 406, welche die elektrische Ladung aufnimmt und mit dem Bauelementbereich 204 und/oder der dielektrischen Schichtstruktur 402s (z.B. dem zu schützenden Bauelement) elektrisch leitend gekoppelt ist.
  • IAw (z.B. in µm2) bezeichnet die Flächenausdehnung des Bauelementbereichs 204 (z.B. einschließlich mehrerer ohmsch miteinander verbundener Bauelementbereichsegmente).
  • Cw,IA bezeichnet einen Faktor, der eine Leckstromcharakteristik des Bauelementbereichs 204 repräsentiert. Ein größerer Wert von Cw,IA repräsentiert einen größeren Leckstrom. Beispielsweise kann Cw,IA diskrete Werte annehmen, wie etwa 0,5, 0,2 oder 5 und/oder dimensionslos sein.
  • GAw,t,o (z.B. in µm2) bezeichnet die Flächenausdehnung des Halbleiterbauelements, der Elektrodenstruktur und/oder der dielektrischen Schichtstruktur 402s.
  • PAt,w,o (z.B. in µm2) bezeichnet die aktive Flächenausdehnung einer Schutz-Schaltkreisstruktur 324a, 324b, 324c, welche einen Leckstrom (z.B. Ladungsausgleich) zwischen zwei Seiten der dielektrischen Schichtstruktur 402s bereitstellt und/oder welche zu der Stromdichte durch die dielektrische Schichtstruktur 402s parallel verschaltet ist (z.B. einen Stromfluss durch die dielektrische Schichtstruktur 402s verhindernd).
  • CP,w,t,o (z.B. dimensionslos) bezeichnet eine Schutzeffektivität der Schutz-Schaltkreisstruktur.
  • Cw,dis (z.B. dimensionslos) bezeichnet einen Faktor, welcher eine Leckstromcharakteristik eines Schaltkreiselements und/oder der Schutz-Schaltkreisstruktur repräsentiert, das alternativ den Bauelementbereich 204 entladen kann. Ein größerer Wert von Cw,d repräsentiert einen größeren Leckstrom. Cw,d kann beispielsweise diskrete Werte annehmen.
  • Das Klassifizierung-Kriterium ARWw,t,o,l (in 1/µm2) repräsentiert für den RWC-Fall die maximal erlaubte kumulierte 1501 Angabe (z.B. Antennenverhältnis) für die Schicht 1 (bezeichnet z.B. einen Schwellenwert). Wird der SWC-Fall ermittelt, kann anstatt des Klassifizierung-Kriteriums ARWw,t,o,l das Klassifizierung-Kriterium ARSw,t,o,l verwendet werden.
    Das Klassifizierung-Kriterium ARSw,t,o,l (in 1/µm2) repräsentiert für den SWC-Fall die maximal erlaubte kumulierte 1501 Angabe (z.B. Antennenverhältnis) für die Schicht 1 (bezeichnet z.B. einen Schwellenwert) . ARSw,t,o,l kann optional gleich ARWw,t,o,l sein.
  • Beispielsweise kann das Klassifizierung-Kriterium AR(W/S)w,t,o,l für jeden Dotierungstyp, jede Klasse, in welche die Dicke der dielektrischen Schichtstruktur 402s (z.B. der dielektrischen Schicht) fällt, für jeden Antennentyp und/oder für jede Antennenlage 1 spezifisch (z.B. individuell) ermittelt sein oder werden. Der Antennentyp bezüglich der prozessierten Schicht kann beispielsweise berücksichtigen, welches Material und/oder welchen Materialtyp die Antenne aufweist (z.B. Polysilizium, Metall, Via, usw.), deren chemische Zusammensetzung, deren elektrische Leitfähigkeit und/oder in welcher relativen Lage (im Lagenaufbau des Schaltkreises) sich diese befindet.
  • Der Schwellenwert ARSw,t,o,l kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 25 sein. Der Schwellenwert ARSw,t,o,l kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 25 sein.
  • Cw,l,t,o (oder CG,l,t,o) kann einen Faktor bezeichnen, der eine Entladungscharakteristik (z.B. Leckstrom oder kapazitiv gepufferten Strom) einer elektrischen Leitung bezeichnet, die mit der Elektrodenstruktur elektrisch leitfähig gekoppelt ist (z.B. diese körperlich kontaktiert), z.B. einer elektrischen Leitung 324c, welche die Elektrodenstruktur mit der Halbleiterschicht 202 elektrisch leitfähig koppelt. Ein größerer Wert von Cw,l,t,o (oder CG,l,t,o) kann einen geringeren Strom repräsentieren. Beispielsweise kann Cw,l,t,o (oder CG,l,t,o) in einem Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 1000 sein.
  • In 1207 kann beim Klassifizieren des Bauelementbereichs berücksichtigt werden, ob der Bauelementbereich eine logische Schaltfunktion implementiert. Das Ergebnis von 1207 kann beispielsweise beim Ermitteln des Klassifizierung-Kriterium berücksichtigt werden.
  • In 1209 kann, z.B. für den RWC-Fall, die zweite elektrische Verbindung 324b zwischen dem Bauelementbereich 204 und dem zusätzlichen Bauelementbereich 214 (z.B. eine Bauelementwanne) ermittelt werden. Ferner kann eine Entladecharakteristik (z. B. zeitabhängige Werte für Spannungen und Ströme) beim Klassifizieren berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Entladecharakteristik simuliert werden. Die Bauelementwanne kann beispielsweise eine Transistorwanne sein.
  • 13 veranschaulicht einen Schaltkreis 400 in einer Konfigurationen 1300 in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • Der Schaltkreis 400 kann aufweisen: eine Halbleiterschicht 202 (z.B. als Teil eines Halbleitersubstrats 1301), und einen in der Halbleiterschicht 202 (z.B. dem Halbleitersubstrat) eingebetteten mehrschichtigen Bauelementbereich 204.
  • Beim Klassifizieren kann der Dotierungstyp der Halbleiterschicht 202 berücksichtigt werden, welcher an den Bauelementbereich 204 angrenzt. Das Halbleitersubstrat 1301, das die Halbleiterschicht 202 und den Halbleiterbauelementbereich 204 aufweist oder daraus gebildet ist, kann beispielsweise p-dotiert sein.
  • Beim Klassifizieren kann der Dotierungstyp oder die Anzahl von Dotierungstypen und/oder Wannentypen des Bauelementbereichs 204 optional berücksichtigt werden. Der Bauelementbereich 204 kann beispielsweise eine an die Halbleiterschicht 202 angrenzende n-dotierte erste Wannenschicht aufweisen und darin eingebettet eine p-dotierte zweite Wannenschicht.
  • Beim Klassifizieren kann der Kontakttyp der Antenne 406 mit dem Bauelementbereich 204 optional berücksichtigt werden. Die Antenne 406 kann mit einem Halbleiterübergang 1302 (pn-Übergang) des Bauelementbereichs 204 elektrisch leitfähig (z.B. ohmsch) gekoppelt sein, z.B. mit einem Kontakt vom Diodentyp. Alternativ kann der Kontakt vom ohmsch-Typ sein. Alternativ können auch zwei oder mehr als zwei Antennen 406 an den Bauelementbereich 204 angeschlossen sein.
  • Beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann optional eine Flächenausdehnung einer oder mehrerer Antennen 406 berücksichtigt werden.
  • Für jedes zu schützende Bauelement bzw. Schicht der dielektrischen Schichtstruktur 402s kann optional der Aufladungstyp berücksichtigt werden.
  • Beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann optional eine Kapazität des Bauelementbereichs 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 berücksichtigt werden. Beim Ermitteln der Kapazität kann optional die Kapazität eines oder mehr als eines Bauelements 1304 in dem Bauelementbereich 204 berücksichtigt werden.
  • Beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe kann optional eine Flächenausdehnung 1310 der zweiten Wannenschicht des Bauelementbereichs 204 berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Flächenausdehnung 1312 der ersten Wannenschicht des Bauelementbereichs 204 berücksichtigt werden.
  • Beim Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann optional eine Impedanz (z.B. ohmscher Widerstand, d.h. Resistanz) der elektrischen Verbindung 304b des Bauelementbereichs 204 zu einem zu schützenden Bauelement 402 berücksichtigt werden. Beim Ermitteln der Impedanz kann optional der Kontakttyp 1306 der elektrischen Verbindung 304b mit dem Bauelementbereich 204 berücksichtigt werden. Die elektrischen Verbindung 304b kann mit einem Halbleiterübergang 1306 (pn-Übergang) des Bauelementbereichs 204 elektrisch leitfähig (z.B. ohmsch) gekoppelt sein, z.B. mit einem Kontakt vom Diodentyp. Alternativ kann der Kontakt vom ohmsch-Typ sein. Alternativ können auch mehrere Kopplungen 304B vorliegen.
  • Beim Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann ein Typ der dielektrischen Schichtstruktur 402s berücksichtigt werden, z.B. ob diese ein Gate-Dielektrikum aufweist. Beim Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann eine Dicke und/oder eine Flächenausdehnung der dielektrischen Schichtstruktur 402s optional berücksichtigt werden. Alternativ können mehr als zwei Schichtstrukturen 402s vorhanden und parallel zu dem Bauelementbereich 204 verbunden sein. Dann kann die Fläche von allen Bauelementbereichen 402 kumuliert werden zum Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe.
  • Beim Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann ein Entladungspfad 304c und/oder dessen Impedanz und/oder Kapazität optional berücksichtigt werden. Alternativ können eine Vielzahl von Entladungspfaden 304c aus dem zusätzlichen Bauelementbereich 214 heraus existieren, die alle berücksichtigt werden können.
  • Optional kann eine Entfernung 1308 des Antennenkontakts 1302 von dem Kontakt 1306 der elektrischen Verbindung 304b berücksichtigt werden, oder einen andere Eigenschaft, die deren räumliche Lage zueinander repräsentiert.
  • Der zusätzliche Bauelementbereich 214 der Halbleiterschicht 202 kann eine erste Wannenschicht und optional darin eingebettet eine zweite Wannenschicht aufweisen.
  • Beim Ermitteln der Entladungsstärke-Angabe kann optional eine Flächenausdehnung 1320 der zweiten Wannenschicht des zusätzlichen Bauelementbereichs 214 berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann beim Ermitteln der Aufladungsstärke-Angabe eine Flächenausdehnung 1322 der ersten Wannenschicht des zusätzlichen Bauelementbereichs 214 berücksichtigt werden.
  • Beispielsweise kann das Verfahren 100 aufweisen, einen oder mehr als einen der folgenden Eigenschaften zu berücksichtigen (z.B. beim Ermitteln 101 und/oder beim Klassifizieren 103).
    • • Eine Flächenausdehnung einer und/oder mehr als einer Antenne 406, z.B. zwei oder mehr als zwei parallel zueinander angeschlossene Antennen 406, (auch als Antennenfläche bezeichnet), d.h., die von dem Herstellungsprozess bearbeitete Antennenfläche, welche die Ladung aufnimmt. Eine größere Antennenfläche führt zu mehr aufgenommener elektrischer Ladung und erhöht das Risiko einer Beschädigung des Schaltkreises.
    • • Eine dielektrische Flächenausdehnung des Bauelements, das mit dem Bauelementbereich 204 gekoppelt ist und/oder welches von dem Entladestrom gefährdet ist. Eine kleinere Flächenausdehnung (beispielsweise die Kanalbreite W mal die Länge L eines Transistors) führt zu einer höheren Stromdichte durch das Dielektrikum hindurch und in Folge zu einer größeren Schädigung, wenn die Antenne 406 aufgeladen wird.
    • • Eine Leckstromcharakteristik des isolierten Bauelementbereichs 204 (kann von der Polarität der Dotierung, d.h. dem Dotierungstyp, abhängen). Je stärker die Isolation hinsichtlich ihres Widerstandes und/oder ihrer Durchbruchspannung ist, desto kleiner ist das Risiko einer Beschädigung des Bauelements.
    • • Die Leckstromcharakteristik und/oder die Impedanz (z.B. elektrischer Widerstand) des Bauelements, dessen Dielektrikum beschädigt werden kann. Wenn das Bauelement in einem kleinen (z.B. mit einer Flächenausdehnung in einem Bereich von ungefähr 10 µm2 bis ungefähr 1000 µm2), stark isolierten zusätzlichen Bauelementbereich 204 angeordnet ist und keine Pfade mit niedrigem spezifischem Widerstand gegenüber der Halbleiterschicht 202 (z.B. dem Substrat) vorhanden sind, kann das Risiko der Beschädigung gering sein. Beispielsweise kann das Bauelement nicht oder kaum beschädigt werden, wenn es (anschaulich fast) keinen Stromfluss durch das Dielektrikum geben würde, wenn sich der Bauelementbereich 204 vollständig aufgeladen hat.
  • Das Ermitteln der Leckstromcharakteristik kann den Typ der Isolation (auch als Isolationstyp bezeichnet), den Typ der Wannenkonfiguration und/oder deren elektrisches Verhalten (auch bei erhöhten Temperaturen, die das Substrat während des Herstellungsprozesses haben kann) des Bauelementbereichs 204 bezüglich der Halbleiterschicht 202 berücksichtigen. Beispielsweise kann der Isolationstyp einer der folgenden Isolationstypen sein: tiefe-Grabenisolation, bipolare Halbleiterübergang-Isolation (z.B. pn oder np), tripolare Halbleiterübergang-Isolation (z.B. pnp oder npn)-Beispielsweise kann der Typ der Wannenkonfiguration einer der folgenden Typen sein: tiefe-Wannen-Konfigurationen, Epitaxialschicht-Konfigurationen, Trippel-Wannen-Konfiguration oder Standard-Wannen-Konfiguration.
  • Das Ermitteln der Leckstromcharakteristik kann die Flächenausdehnung des isolierten Bauelementbereichs 204 berücksichtigen. Je kleiner die Flächenausdehnung ist, desto größer kann das Risiko der Beschädigung des Schaltkreises sein, da der Widerstand des Bauelementbereichs 204 gegenüber dem Substrat zunimmt und dessen elektrische Kapazität abnimmt.
  • 14 veranschaulicht ein Verfahren 1400 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
  • Das Verfahren 1400 kann in 1101 aufweisen: Bereitstellen eines Schaltkreismodells 400m, welchen den körperlichen Aufbau und/oder die Verschaltung des Schaltkreises 400 beschreibt (auch als Produktdesign bezeichnet), z.B. im Zeitverlauf 1502 der Prozessierung. Das Schaltkreismodell kann zumindest eine räumliche Koordinate 1504 aufweisen, z.B. eine erste räumliche Koordinate und/oder zweite räumliche Koordinate und optional eine dritte räumliche Koordinate. Optional kann das Schaltkreismodell ferner eine zeitliche Koordinate 1502 aufweisen. Die zeitliche Koordinate kann beispielsweise die Veränderung des Schaltkreises im Verlauf seiner Herstellung beschreiben, z.B. den von jedem Teilprozess 15a, 15b, 15c, 15d des Herstellungsprozesses bewirkte Veränderung des Schaltkreises 400.
  • Das Verfahren 1400 kann in 1103 aufweisen: Durchführen eines Verfahrens 100 zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises, z.B. unter Verwendung des Schaltkreismodells. Das Ergebnis aus 1103 kann aufweisen, dass diejenigen Bauelementbereiche 204 des Schaltkreises 400, deren elektrische Aufladung den Schaltkreis potentiell gefährden (d.h. so dass das Risiko während der Herstellung beschädigt zu werden ein Kriterium erfüllt), klassifiziert 1506 (z.B. markiert 1506) sind, z.B. indem diese der Klasse „gefährdet“ zugeordnet werden.
  • Beispielsweise kann das Klassifizieren für mehrere (z.B. jeden) Teilprozesse 15a, 15b, 15c, 15d des Herstellungsprozesses erfolgen oder zumindest für diejenigen Teilprozesse 15a, 15b, 15c, 15d des Herstellungsprozesses, welche eine elektrische (z.B. elektrostatische) Aufladung bewirken.
  • Das Verfahren 1400 kann beispielsweise in 1506 aufweisen: Ermitteln, ob, welches oder dass zumindest ein Bauelementbereich 204 als „gefährdet“ klassifiziert wurde. Das Verfahren 1400 kann in Antwort auf das Ergebnis von 1506 optional in 609 aufweisen: Anpassen des Schaltkreismodells auf Grundlage eines Ergebnisses des Klassifizierens, z.B. auf Grundlage eines daraus erstellten Datensatzes 1522. Das Anpassen des Schaltkreismodells 400m kann beispielsweise aufweisen, dem Schaltkreismodell 400m eine elektrische Verbindung und/oder eine Schutz-Schaltkreisstruktur 404 hinzuzufügen.
  • Optional kann in 1111 auf Grundlage des angepassten Schaltkreismodells ein erneutes Durchführen eines Verfahrens 100 zum computergestützten Charakterisieren des Schaltkreises erfolgen. Das Durchführen 1103 und Anpassen 609 kann beispielsweise so oft erfolgen, bis in 1506 ermittelt wurde, dass kein Bauelementbereich 204 (als „gefährdet“ klassifiziert wurde.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren 1400 mittels eines Prozessors 1524p durchgeführt 1551 werden. Beispielsweise kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Vorrichtung 1524 (z.B. ein Computer, ein Mobilgerät oder Ähnliches) bereitgestellt sein oder werden, welche den Prozessor 1524p (und optional ein Speichermedium 1526) aufweist, wobei der Prozessor 1524p eingerichtet ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Optional können nur einige Teile des Verfahrens mittels des Prozessors 1524p ausgeführt werden.
    Das Speichermedium 1526 kann Teil der Vorrichtung 1524 und/oder separat davon bereitgestellt sein oder werden, und beispielsweise ein elektronisches Halbleiter-Speichermedium sein, z.B. ein Festwertspeicher (ROM) oder ein Direktzugriffsspeicher (RAM), z.B. ein (M, S, D, F) - RAM oder ein (P, E, EE, Flash-EE) - ROM-Speichermedium), eine Speicherkarte, ein Flash-Speicher, ein Stick für einen universellen seriellen Bus (USB-Stick), ein Festkörperlaufwerk (SSD), ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine Speicherplatte (MD), ein austauschbares Speichermedium, ein holographisches Speichermedium, ein optisches Speichermedium, eine Compact-Disc, eine Digital-versatile-Disc (DCV), eine magneto-optische Platte oder ein anderes Speichermedium.
  • Die Codesegmente können das Schaltkreismodell 400m gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen repräsentieren. Alternativ oder zusätzlich können die Codesegmente eine Datenbank 1522 (oder einen anderen Datensatz) repräsentieren, die wenigstens eine Parametermenge enthält, die den Schaltkreis 400 repräsentiert. Die Datenbank (bzw. der Datensatz) kann alternativ oder zusätzlich konfiguriert sein, das Schaltkreismodell 400m gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen aufzubauen.
  • Die Vorrichtung 1524 kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen den Prozessor 1524p aufweisen, der konfiguriert ist, einen Schaltkreis 400 basierend auf einem Schaltkreismodell 400m gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zu simulieren. Beispielsweise kann der Prozessor 1524p die Codesegmente ausführen, die z.B. auf dem computerlesbaren Speichermedium 1526 gespeichert sind, z.B. über ein Bussystem der Vorrichtung 1524 und/oder ein Netzwerk, oder diesem anderweitig zugeführt und/oder bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der Prozessor 1524p das Schaltkreismodell 400m und/oder den Datensatz 1522 verarbeiten. Optional kann der Prozessor 1524p konfiguriert sein, das Schaltkreismodell 400m unter Verwendung des Datensatzes 1522 (z.B. der Datenbank) aufzubauen und/oder den Datensatz auf Grundlage des angepassten Schaltkreismodells 400m zu aktualisieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Prozessor 1524p konfiguriert sein, den Datensatz 1522 gemäß einem Ergebnis des Verfahrens zu erzeugen und/oder zu modifizieren.
  • Der Prozessor 1524p kann für Rechenoperationen konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Prozessor 1524p einen Mikrochip, z.B. einen integrierten Mikrochip, aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise kann der Prozessor 1524p eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) oder eine GPU (Grafikverarbeitungseinheit) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Prozessor 1524p kann optional ein Mehrkernprozessor sein. Der Prozessor 1524p kann optional mit einem Bussystem der Vorrichtung verbunden sein.
  • Optional kann in 1131 das Herstellen des Schaltkreises 400 erfolgen, z.B. auf Grundlage und/oder gemäß dem Schaltkreismodel 400m.
  • Das Verfahren 100 kann beispielsweise aufweisen: Ermitteln (z.B. Identifizierung) relevanter Wannenkonfigurationen und/oder Wannennetzwerke.
  • Das Verfahren 100 (z.B. eine Antennen-DRC) kann schichtweises für jedes Segment und/oder jede Antennenlage der Antenne 406 durchgeführt werden. Alle Antennen können beispielsweise überprüft und diese beim Klassifizieren berücksichtigt werden.
  • Das Verfahren kann aufweisen: Ermitteln einer oder mehr als einer (z.B. jeder) Schutz-Schaltkreisstruktur des Schaltkreises und/oder Ermitteln von einer oder mehr als einer benötigten Schutz-Schaltkreisstruktur. Eine Extraktion von bestehenden und Entscheidung über zusätzliche Schutz-Schaltkreisstrukturen kann beispielsweise bereitgestellt sein oder werden.
  • Die Aufladungsstärke-Angabe der globalen Regelprüfung in der DRC hängt beispielsweise (z.B. allein) von der Fläche aller Wannensegmente ab, und es kann sich beispielsweise ein zunehmendes Risiko der Beeinträchtigung für eine zunehmende Wannenflächenausdehnung (auch bei einem konstanten Antennenverhältnis) ergeben oder es kann für eine abnehmende (z.B. sehr kleine) Wannenflächenausdehnung mit großem Antennenverhältnis eine Schädigung des Bauelements erfolgen. Daher kann die Antennenverhältnis-Berechnung mit zwei additiven Termen erzeugt werden, die beide zu dem Antennenverhältnis beitragen. Die globale Überprüfung charakterisiert die identifizierte Wanne als ein Konstrukt und prüft dieses gegen ein Klassifizierung-Kriterium (z.B. ein vordefiniertes Antennenverhältnis) .
  • In dem Fall, dass eine oder mehr als eine benötigte Schutzdiode ermittelt wird, kann die Position der Schutzdiode mit einer lokalen Regelprüfung ermittelt und berücksichtigt werden. Dazu kann die Wanne in einzelne Segmente unterteilt werden, wobei jedes Segment eine Schutzdiode (mit dazu korrespondierender Flächenausdehnung) benötigen kann. Diesbezüglich kann eine separate Anpassung des Schaltkreises erfolgen, welche eine Schutzdiode in große Wannenkonfigurationen platziert, z.B. gemäß einem vordefinierten Raster und/oder alle 0,1-2 mm in Nord/Süd- und Ost/West-Richtung eines Logik-Schaltungsblocks des hergestellten Schaltkreises. Die lokale Überprüfung segmentiert die Wanne anschaulich, damit mehreren Schutzdioden über die gesamte Wanne gleichmäßig verteilt werden.
  • 15 veranschaulicht ein Verfahren 1500 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einem schematischen Ablaufdiagramm. Das Verfahren 1500 kann aufweisen, zumindest eine (d.h. genau eine oder mehr als eine) Angabe zu ermitteln, z.B. eine erste Angabe 1602 (auch als Aufladungsstärke-Angabe bezeichnet), eine optionale zweite Angabe 1604 (auch als Entladungsstärke-Angabe bezeichnet), und eine optionale dritte Angabe 1606 (auch als Inhomogenität-Angabe bezeichnet).
  • Die Inhomogenität-Angabe 1604 kann eine Stärke repräsentieren, mit der sich die aufgenommene elektrische Ladung in dem Bauelementbereich 204 inhomogen verteilt.
  • Mehrere oder alle Angaben der zumindest einen Angabe können miteinander kumuliert 1501 werden, z.B. indem diese mittels einer Abbildungsfunktion auf ein Ergebnis 1608 (auch als Antennenverhältnis 1608 bezeichnet) des Kumulierens abgebildet werden. Das Kumulieren 1501 kann beispielsweise eine Addition und/oder Multiplikation zweier Angaben aufweisen. Es können zum Kumulieren 1501 allerdings auch komplexere mathematische Verknüpfungen verwendet werden.
  • Das Klassifizieren 103 kann unter Verwendung des Ergebnis 1608 des Kumulierens erfolgen. Das Klassifizieren 103 kann beispielsweise aufweisen, zu ermitteln, ob das Ergebnis 1608 des Kumulierens das Klassifizierung-Kriterium erfüllt.
  • 16 veranschaulicht ein Verfahren 1600 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
  • Das Verfahren kann in 1551 aufweisen: Bereitstellen eines Schaltkreismodels (z.B. eines Layouts).
  • Das Verfahren 1600 kann in 1553 aufweisen: Durchführen des Verfahrens 100 unter Verwendung des Schaltkreismodels (z.B. Durchführen einer Gestaltungsregel-Überprüfungen und/oder eines Routerdurchlaufes). Das Durchführen des Verfahrens 1600 kann unter Verwendung des Klassifizierung-Kriteriums erfolgen und/oder optional wiederholt 551 werden.
  • Das Durchführen 1553 des Verfahrens 100 kann in 1555 aufweisen, eines oder mehr als eines von Folgenden zu berücksichtigen: ein Antennenverhältnis, das erlaubt ist (z.B. mittels des Klassifizierung-Kriteriums); eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur und optional deren Schutzeffektivität; zu identifizierende Netzwerke; und/oder Effekte von Kapazitäten und Impedanzen (z.B. Resistanz oder Reaktanz); Stärke einer Isolierung des Bauelementbereichs, zu dem die Antenne und/oder die dielektrische Schichtstruktur (z.B. das Dielektrikum) gekoppelt ist.
    Das Verfahren 1600 kann in 1701 aufweisen: Ermitteln, ob in 100 zumindest ein Halbleiterbauelementbereich 204 als „gefährdet“ klassifiziert wurde (z.B. Ermitteln des Bauelementbereichs, der aufgeladen wird). Anschaulich kann beispielsweise überprüft werden, ob ein kritischer Isolator-Falles ermittelt wurde.
  • Das Verfahren 1600 kann in 1559 aufweisen: Wenn in 1701 ermittelt wird, dass kein Halbleiterbauelementbereich 204 als „gefährdet“ klassifiziert, Beenden des Verfahrens 1600.
  • Das Verfahren 1600 kann in 1561 aufweisen: Wenn in 1701 ermittelt wird, dass zumindest ein Halbleiterbauelementbereich 204 als „gefährdet“ klassifiziert, speichern eines Datensatzes jedes Bauelementbereichs des Schaltkreises, welcher als „gefährdet“ klassifiziert wurden, und optional dessen Eigenschaften.
  • Das Verfahren 1600 kann in 1563 aufweisen: manuelles oder automatisches Anpassen (Korrektur) des Schaltkreises, z.B. indem eine oder mehr als eine Brücke (z.B. eine elektrisch Leitung) und/oder eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur zu dem Schaltkreis hinzugefügt wird.
  • Das Anpassen 1563 kann in 1565 aufweisen, eine oder mehr als eine Eigenschaft berücksichtigen. Die eine oder mehr als eine Eigenschaft kann beispielsweise Folgendes aufweisen und/oder definieren: eine oder mehr als eine Schutz-Schaltkreisstruktur und deren Schutzeffektivität; Effekte von Kapazitäten und Impedanzen (z.B. Resistanz oder Reaktanz); und/oder Stärke einer Isolierung des Bauelementbereichs, zu dem die Antenne und/oder die dielektrische Schichtstruktur (z.B. das Dielektrikum) gekoppelt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Robustheit eines beliebigen komplexen integrierten Schaltkreises (auch als IC bezeichnet) gegenüber einer Herstellungsprozess-Ladungsbeschädigung erhöht werden, beispielsweise bezüglich der Zuverlässigkeit des Schaltkreises. Dies erhöht auch die Zuverlässigkeit jedes Systems, in dem der Schaltkreis verwendet wird.
  • Die DRC für das elektrische Aufladen einer Wanne kann derart eingerichtet sein, dass die relevanten Elemente, Bereiche und/oder deren Standort bezüglich der Halbleiterschicht berücksichtigt werden. Die DRC kann die korrekten Schnittstellen des Schaltkreises adressieren. Der DRC kann beispielsweise nur dann dem Schaltkreis eine Schutz-Schaltkreisstruktur hinzufügen, wenn ermittelt wurde, dass ein signifikantes Risiko der Beschädigung des Schaltkreises besteht. Anschaulich kann eine Unterscheidung zwischen globaler und lokaler Überprüfung des Schaltkreises implementiert sein oder werden, welche beispielsweise einen angemessenen Schutz für sehr große Halbleiterbauelementbereiche ermöglicht.
  • Der DRC kann derart eingerichtet sein oder werden, dass kritisch große mittels des Herstellungsprozesses verarbeitete Bereiche des Schaltkreises ermittelt werden, deren elektrische Aufladung auf einen isolierten Bauelementbereich (z.B. einer Trippel-Wanne oder eines tiefen Grabens) übergeht und eine mit diesem gekoppelte dielektrische Schicht (z.B. ein Gate-Oxid) zerstören oder beschädigen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können eine oder mehr als eine der vorstehenden Eigenschaften des Schaltkreises ermittelt oder berücksichtigt werden. Je mehr der vorstehenden Eigenschaften des Schaltkreises berücksichtigt werden, umso genauer kann die DRC ein Risiko für eine Beschädigung ermitteln. Dies kann alternativ oder zusätzlich den Aufwand, welcher zum Anpassen des Schaltkreises benötigt wird, verringern, beispielsweise da weniger Schutz-Schaltkreisstruktur hinzugefügt werden müssen.
  • Das vorangehend für einen Bauelementbereich Beschriebene kann in Analogie auch für andere Bereiche des Schaltkreises gelten, welche elektrisch isoliert in die Halbleiterschicht (z.B. ein Substrat) eingebettet sind (allgemeiner auch als isolierter Bereich bezeichnet).
  • In vielen Schaltkreis-Technologien sind isolierte Bereiche im Substrat derart ausgelegt, dass eine Spannung von ungefähr 10 Volt (V) an diese angelegt werden können, ohne dass Leckströme von den Bereichen zur Halbleiterschicht entstehen, z.B. auch bei einer höheren Temperatur des Schaltkreises.
  • Solche höheren Temperaturen können z.B. beim Einsatz im Automobilbereich und/oder im Motorbereich auftreten.
  • Bei einem dünneren dielektrischen Oxid (z.B. mit einer Dicke von ungefähr 5 nm oder weniger) kann eine über das Oxid abfallende Spannung von 10 V das Oxid zerstören oder schwer beschädigen. Wenn ein dünnes Gatedielektrikum (z.B. Gateoxid) mit einem solchen isolierten Bereich verbunden ist, der während des Herstellungsprozesses mittels einer Antenne elektrisch aufgeladen wird, kann das Gatedielektrikum der Hauptentladungspfad der elektrischen Ladung werden und das Gatedielektrikum kann zerstört werden.
  • Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.
  • Beispiel 1 ist ein Verfahren 100 zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises 400, der eine Halbleiterschicht 202 und einen in der Halbleiterschicht 202 elektrisch isoliert eingebetteten Halbleiterbauelementbereich 204 (z.B. eine Halbleiterwanne) aufweist, wobei der Halbleiterbauelementbereich 204 optional mit einer zu schützenden dielektrischen Schichtstruktur gekoppelt ist; das Verfahren 100 aufweisend: Ermitteln einer Angabe 1602 (z.B. des gewichteten Flächenverhältnisses), welche eine Stärke einer elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs 204 von einem Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis 400 hergestellt wird, gegenüber der Halbleiterschicht 202 repräsentiert, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 ein körperlicher Aufbau des Halbleiterbauelementbereichs 204 berücksichtigt wird; und Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 unter Berücksichtigung der Angabe 1602.
  • Beispiel 2 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 1, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 eine räumliche Flächenausdehnung des Halbleiterbauelementbereichs 204 berücksichtigt wird.
  • Beispiel 3 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 1 oder 2, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich 204 einen Halbleiterübergang aufweist, mittels welchem die elektrische Aufladung eingekoppelt wird.
  • Beispiel 4 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 3, wobei beim Klassifizieren berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich 204 an die zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzt.
  • Beispiel 5 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, wobei beim Klassifizieren berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich 204 mit einer Elektrodenstruktur elektrisch leitfähig gekoppelt ist, wobei die Elektrodenstruktur und die Halbleiterschicht 202 an die zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzen (z.B. auf einander gegenüberliegenden Seiten dieser angeordnet sind), welche in einem Abstand von dem Halbleiterbauelementbereich 204 angeordnet ist.
  • Beispiel 6 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 5, wobei die Halbleiterschicht 202 einen eingebetteten zusätzlichen Halbleiterbauelementbereich 204 aufweist, welcher an die dielektrische Schichtstruktur angrenzt, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 ein körperlicher und/oder elektrischer Aufbau des zusätzlichen Halbleiterbauelementbereichs 204 berücksichtigt wird (z.B. Wannentyp, Dotierungstyp, und/oder Flächenausdehnung).
  • Beispiel 7 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 6, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 ein körperlicher Aufbau der zu schützenden dielektrischen Schichtstruktur und/oder der Elektrodenstruktur berücksichtigt wird (z.B. deren Flächenausdehnung).
  • Beispiel 8 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 7, ferner aufweisend: Ermitteln einer Eigenschaft (z.B. chemische Zusammensetzung und/oder Schichtdicke) der dielektrischen Schichtstruktur, wobei die Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur eine elektrische Durchbruchbeständigkeit der dielektrischen Schichtstruktur repräsentiert; wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur erfolgt.
  • Beispiel 9 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 8, wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur von einem Entladungspfad (z.B. zu der Halbleiterschicht 202) körperlich kontaktiert wird, der von dem Halbleiterbauelementbereich 204 elektrisch isoliert ist.
  • Beispiel 10 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 9, ferner aufweisend: Ermitteln einer Eigenschaft des Entladungspfads, welche eine Impedanz des Entladungspfads repräsentiert, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des Entladungspfads erfolgt.
  • Beispiel 11 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 9 oder 10, wobei die Impedanz eine Leckstrom-Impedanz des Entladungspfads aufweist.
  • Beispiel 12 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Entladungspfad ein oder mehr als ein Feldeffektbauelement außerhalb des Halbleiterbauelementbereichs 204 aufweist.
  • Beispiel 13 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 12, ferner aufweisend: Ermitteln einer (z.B. elektrischen der körperlichen) Eigenschaft des Schaltkreises 400, welche eine Wechselwirkung zwischen der Stärke der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs 204 und einer davon bewirkten elektrischen Potentialdifferenz über und/oder elektrischen Feldstärke in der dielektrischen Schichtstruktur repräsentiert; wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des Schaltkreises 400 erfolgt.
  • Beispiel 14 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 13, ferner aufweisend: Ermitteln einer Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur in dem Schaltkreis 400, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur erfolgt.
  • Beispiel 15 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 14, wobei das Ermitteln der Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur ferner aufweist, eine Impedanz der Verschaltung zu ermitteln.
  • Beispiel 16 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 15, wobei beim Ermitteln 101 der Angabe 1602 und/oder beim Klassifizieren 103 berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur mehrere dielektrische Schichten aufweist, welche in einem Abstand voneinander angeordnet und miteinander elektrisch (z.B. ohmsch) gekoppelt sind.
  • Beispiel 17 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 16, wobei beim Ermitteln 101 der Angabe 1602 und/oder beim Klassifizieren 103 für jede Schicht der dielektrischen Schichtstruktur berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur Bestandteil eines Feldeffektbauteils des Schaltkreises 400 ist.
  • Beispiel 18 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 17, ferner aufweisend: Ermitteln eines elektrisch leitfähigen Pfades, entlang dessen die elektrische Aufladung von dem Herstellungsprozess (z.B. in dem Schaltkreis 400, z.B. in die Halbleiterschicht 202) eingekoppelt wird, Ermitteln einer Eigenschaft des elektrisch leitfähigen Pfades, welche eine Impedanz des elektrisch leitfähigen Pfades repräsentiert, wobei das Klassifizieren 103 des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des elektrisch leitfähigen Pfades erfolgt.
  • Beispiel 19 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 18, ferner aufweisend: Ermitteln einer Schutz-Schaltkreisstruktur 400, welche elektrisch mit dem Halbleiterbauelementbereich 204 gekoppelt ist, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 eine Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur und/oder der elektrischen Kopplung zwischen der Schutz-Schaltkreisstruktur und dem Halbleiterbauelementbereich 204 berücksichtigt wird.
  • Beispiel 20 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 19, ferner aufweisend: wobei die Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur und/oder der elektrischen Kopplung aufweist: einen körperlichen Aufbau, eine Kapazität, eine Impedanz und/oder eine räumliche Lage an dem Halbleiterbauelementbereich 204.
  • Beispiel 21 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 20, ferner aufweisend: wobei die Impedanz eine Reaktanz oder Resistanz ist.
  • Beispiel 22 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 21, wobei beim Ermitteln der Angabe 1602 berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich 204 mehrere Segmente aufweist, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind und/oder untereinander elektrisch leitfähig (z.B. ohmsch) miteinander gekoppelt sind.
  • Beispiel 23 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 22, ferner aufweisend: wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich 204 eine logische Schaltungsfunktion implementiert.
  • Beispiel 24 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 23, ferner aufweisend: Ermitteln einer zusätzlichen Angabe 1606 (z.B. der Inhomogenität-Angabe 1606), welche eine Beziehung zwischen dem körperlichen Aufbau des Halbleiterbauelementbereichs 204 und einem Referenzaufbau repräsentiert, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 ferner unter Berücksichtigung der zusätzlichen Angabe 1606 erfolgt.
  • Beispiel 25 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 24, ferner aufweisend: Ermitteln mehrerer Schutz-Schaltkreisstrukturen, welche elektrisch mit dem Halbleiterbauelementbereich 204 gekoppelt ist, wobei beim Ermitteln der zusätzlichen Angabe 1606 ein räumliche Verteilung, mit welcher die mehreren Schutz-Schaltkreisstrukturen an den Halbleiterbauelementbereich 204 angekoppelt sind, berücksichtigt wird.
  • Beispiel 26 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 25, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 aufweist, zu ermitteln, ob die Angabe 1602 und/oder die zusätzliche Angabe 1606 ein Kriterium erfüllen.
  • Beispiel 27 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 26, wobei die Angabe 1602 und/oder die zusätzliche Angabe 1606 einen (z.B. skalaren) Wert aufweisen, und wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 aufweist, zu ermitteln, ob der Wert einen Schwellenwert überschreitet.
  • Beispiel 28 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 27, Ermitteln einer elektrischen Kopplung zwischen der Halbleiterschicht 202 und dem Halbleiterbauelementbereich 204, und Ermitteln eines Vermögens der elektrischen Kopplung, der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs 204 gegenüber der Halbleiterschicht 202 entgegenzuwirken, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs 204 unter Berücksichtigung des Vermögens erfolgt.
  • Beispiel 29 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 28, wobei zum Ermitteln der Angabe 1602 und/oder der zusätzlichen Angabe 1604 eine Netzwerkanalyse des Schaltkreises 400 durchgeführt wird.
  • Beispiel 30 ist das Verfahren 100 gemäß Beispiel 29, wobei mittels der Netzwerkanalyse mindestens eine elektrische Eigenschaft des Schaltkreises 400 ermittelt wird, welche eine Wechselwirkung der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs 204 und einem davon bewirkten elektrischen Stromfluss zu oder von dem Halbleiterbauelementbereich 204 repräsentiert.
  • Beispiel 31 ist das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 30, wobei der Schaltkreis 400 in einen Halbleiterchip integriert ist.
  • Beispiel 32 ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches Codesegmente aufweist, wobei die Codesegmente, wenn von einem Prozessor ausgeführt, das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 31 ausführen.
  • Beispiel 33 ist eine Vorrichtung zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises 400, wobei die Vorrichtung einen Prozessor aufweist, der eingerichtet ist, das Verfahren 100 gemäß einem der Beispiele 1 bis 31 ausführen.

Claims (25)

  1. Verfahren (100) zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises (400), der eine Halbleiterschicht (202) und einen in der Halbleiterschicht (202) elektrisch isoliert eingebetteten Halbleiterbauelementbereich (204) aufweist; das Verfahren (100) aufweisend: • Ermitteln einer Angabe (1602), welche eine Stärke einer elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs (204) von einem Herstellungsprozess, mittels dessen der Schaltkreis (400) hergestellt wird, gegenüber der Halbleiterschicht (202) repräsentiert, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) ein körperlicher Aufbau des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird; und • Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) unter Berücksichtigung der Angabe (1602).
  2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) eine räumliche Flächenausdehnung des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird.
  3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich (204) einen Halbleiterübergang aufweist, mittels welchem die elektrische Aufladung eingekoppelt wird.
  4. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beim Klassifizieren berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich (204) an eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzt.
  5. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei beim Klassifizieren berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich (204) mit einer Elektrodenstruktur elektrisch leitfähig gekoppelt ist, wobei die Elektrodenstruktur und die Halbleiterschicht (202) an eine zu schützende dielektrische Schichtstruktur angrenzen, welche in einem Abstand von dem Halbleiterbauelementbereich (204) angeordnet ist.
  6. Verfahren (100) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) ein körperlicher Aufbau der zu schützenden dielektrischen Schichtstruktur berücksichtigt wird.
  7. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner aufweisend: Ermitteln einer Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur, wobei die Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur eine elektrische Durchbruchbeständigkeit der dielektrischen Schichtstruktur repräsentiert; wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft der dielektrischen Schichtstruktur erfolgt.
  8. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur von einem Entladungspfad körperlich kontaktiert wird, der von dem Halbleiterbauelementbereich (204) elektrisch isoliert ist.
  9. Verfahren (100) gemäß Anspruch 8, ferner aufweisend: Ermitteln einer Eigenschaft des Entladungspfads, welche eine Impedanz des Entladungspfads repräsentiert, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des Entladungspfads erfolgt.
  10. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, ferner aufweisend: Ermitteln einer Eigenschaft des Schaltkreises (400), welche eine Wechselwirkung zwischen der Stärke der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs (204) und einer davon bewirkten elektrischen Feldstärke in der dielektrischen Schichtstruktur repräsentiert; wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des Schaltkreises (400) erfolgt.
  11. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, ferner aufweisend: Ermitteln einer Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur in dem Schaltkreis (400), wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der Verschaltung der dielektrischen Schichtstruktur erfolgt.
  12. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur mehrere dielektrische Schichten aufweist, welche in einem Abstand voneinander angeordnet und miteinander elektrisch gekoppelt sind.
  13. Verfahren (100) gemäß Anspruch 12, wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) für jede Schicht der dielektrischen Schichtstruktur berücksichtigt wird, ob die dielektrische Schichtstruktur Bestandteil eines Feldeffektbauteils des Schaltkreises (400) ist.
  14. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner aufweisend: Ermitteln eines elektrisch leitfähigen Pfades, entlang dessen die elektrische Aufladung von dem Herstellungsprozess eingekoppelt wird, Ermitteln einer Eigenschaft des elektrisch leitfähigen Pfades, welche eine Impedanz des elektrisch leitfähigen Pfades repräsentiert, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der Eigenschaft des elektrisch leitfähigen Pfades erfolgt.
  15. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner aufweisend: Ermitteln einer Schutz-Schaltkreisstruktur, welche elektrisch mit dem Halbleiterbauelementbereich (204) gekoppelt ist, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) eine Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur und/oder der elektrischen Kopplung zwischen der Schutz-Schaltkreisstruktur und dem Halbleiterbauelementbereich (204) berücksichtigt wird.
  16. Verfahren (100) gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend: wobei die Eigenschaft der Schutz-Schaltkreisstruktur und/oder der elektrischen Kopplung aufweist: einen körperlichen Aufbau, eine Kapazität, eine Impedanz und/oder eine räumliche Lage an dem Halbleiterbauelementbereich (204) .
  17. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich (204) mehrere Segmente aufweist, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind und/oder untereinander elektrisch leitfähig miteinander gekoppelt sind.
  18. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner aufweisend: wobei beim Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) berücksichtigt wird, ob der Halbleiterbauelementbereich (204) eine logische Schaltungsfunktion implementiert.
  19. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner aufweisend: Ermitteln einer zusätzlichen Angabe (1606), welche eine Beziehung zwischen dem körperlichen Aufbau des Halbleiterbauelementbereichs (204) und einem Referenzaufbau repräsentiert, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) ferner unter Berücksichtigung der zusätzlichen Angabe (1602) erfolgt.
  20. Verfahren (100) gemäß Anspruch 19, ferner aufweisend: Ermitteln mehrerer Schutz-Schaltkreisstrukturen, welche elektrisch mit dem Halbleiterbauelementbereich (204) gekoppelt sind, wobei beim Ermitteln der zusätzlichen Angabe (1606) eine räumliche Verteilung, mit welcher die mehreren Schutz-Schaltkreisstrukturen an den Halbleiterbauelementbereich (204) angekoppelt sind, berücksichtigt wird.
  21. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, ferner aufweisend: Ermitteln einer Kopplung zwischen der Halbleiterschicht (202) und dem Halbleiterbauelementbereich (204), und Ermitteln eines Vermögens der Kopplung, der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs (204) gegenüber der Halbleiterschicht (202) entgegenzuwirken, wobei das Klassifizieren des Halbleiterbauelementbereichs (204) unter Berücksichtigung des Vermögens erfolgt.
  22. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei beim Ermitteln der Angabe (1602) eine Netzwerkanalyse des Schaltkreises (400) durchgeführt wird.
  23. Verfahren (100) gemäß Anspruch 22, wobei mittels der Netzwerkanalyse mindestens eine elektrische Eigenschaft des Schaltkreises (400) ermittelt wird, welche eine Wechselwirkung der elektrischen Aufladung des Halbleiterbauelementbereichs (204) und einem davon bewirkten elektrischen Stromfluss zu oder von dem Halbleiterbauelementbereich (204) repräsentiert.
  24. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches Codesegmente aufweist, wobei die Codesegmente, wenn von einem Prozessor ausgeführt, das Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23 ausführen.
  25. Vorrichtung zum computergestützten Charakterisieren eines Schaltkreises (400), wobei die Vorrichtung einen Prozessor aufweist, der eingerichtet ist, das Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23 ausführen.
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