. Структура современного транзистора

Минимизация геометрических эффектов предполагает уменьшение глубины залегания pn-переходов. C другой стороны, малая глубина pn-перехода стока rjприводит к нежелательному увеличению сопротивления стока RSD~1/rJ.

 

Рис. 5.14. Структура современного транзистора

 

Оптимизирующее техническое решение состоит в использовании тонких и коротких слаболегированных пристроек (sourcedrainextensions, SDE) к массивным истоку и стоку, удлиняющих сток и исток в сторону канала (рис. 5.14). Такие области иногда называют слаболегированными стоками (LightlyDopedDrain, LDD). Эти области уменьшают геометрические эффекты короткого канала, и в то же время не приводят к существенному увеличению сопротивлений стока-истока. Необходимо подчеркнуть, что эти области «слабо» легированы (1018…1019 см-3) только по сравнению с n+— областями стоков и истоков (5×1019 …1× 1020 см-3). Толщина этих областей составляет в современных транзисторах несколько десятков нанометров и имеет ограничение снизу. Например, уменьшение глубины pn-переходов до 10 нм приводит к увеличению удельного поверхностного сопротивления стоков и истоков до 10 кОм/квадрат. К сожалению, слаболегированные n-области вблизи канала уменьшают пороговое напряжение транзистора, что особенно заметно для очень малых длин канала. Для компенсации этого эффекта используется дополнительное легирование, с помощью которого создается тонкий p+слой в виде «ореола» (“halo”), окружающего LDD области. Ореольное легирование снижает DIBL эффекты, уменьшает подпороговые утечки и вероятность смыкания обедненных областей истока и стока.

Технологическим вариантом компенсации уменьшения порогового напряжения является легирование в «кармашек» (pocket), которое отличается от ореола только тем, что охватывает не всю LDD-область, а только ее часть, примыкающую к (и)стоку. На рис. 5.14 изображен промежуточный случай между ореолом и «кармашком».

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector