先进工艺下的版图邻近效应研究进展

发布时间：2021-09-04 12:53

　　在28 nm及以下工艺节点,版图邻近效应已经成为一个重要问题。文章概述了版图邻近效应的研究及应用进展,介绍了Poly-gate、High-k/Metal-gate、FinFET等不同工艺下的6种版图邻近效应二级效应,包括阱邻近效应、扩散区长度效应、栅极间距效应、有源区间距效应、NFET/PFET栅极边界邻近效应和栅极线末端效应。在此基础上,详细论述了这些二级效应的工艺背景、物理机理以及对器件电学性能的影响,归纳了目前常见的工艺改进方法。最后,从工艺角度展望了深纳米工艺尺寸下版图邻近效应的发展趋势。 

【文章来源】：微电子学. 2020,50(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

阱邻近效应示意图

STI应力对沟道产生的应力及相应电学参数的变化可用2个几何参数SA、SB来定性描述。SA、SB分别代表栅极到器件两侧有源区边缘的距离[2]。图2所示为不同有源区长度(OD)器件受STI应力的影响示意图[21]。图中,(a)、(b)、(c)分别表示不同扩散长度的器件。器件所承受的应力取决于沟道到两侧STI边缘的距离(SA、SB),当SA、SB都较小时,应力效应发生叠加[15]。STI应力对沟道产生的影响可在Hspice中进行仿真。仿真结果显示,STI在沟道内产生的双轴拉应力使得空穴迁移率增强、电子迁移率降低[21]。文献研究表明,器件的这种变化归因于STI应力引起的增强、抑制扩散[2, 24]。

FinFET同样采用HKMG工艺,SA、SB进一步减小,LOD效应更复杂。在NMOS FinFET中, LOD效应为STI应力和SMT失效的共同作用。在PMOS FinFET中,S/D区eSiGe造成的LOD效应进一步增强[12]。TCAD模拟结果表明,与位于晶体管长链中部的FinFET相比,独立的FinFET在沟道内产生的应力更弱[12]。这种应力直接影响PMOS FinFET的迁移率。3 栅极间距效应


本文编号：3383302