Необходимость точноконтролируемых вертикальных профилей легирования канала

Необходимость точноконтролируемых вертикальных профилей легирования канала и сток/истоковых областей для подавления SCE можно обойти физическим ограничением толщины рабочего слоя полупроводника. Структуры на тонкой подложке (рис. 8.1(b) и 8.1(с)) имеют низкие IOFF, если толщина подложки TSi меньше, чем электрическая длина канала Leff , потому что это гарантирует, что эффективный проводящий путь канала в закрытом состоянии находится в непосредственной близости от затвора так, что ее потенциал строго связан емкстно с потенциалом затвора (по сравнению с потенциалом стока) [56, 57]. Обычно IOFF уменьшается экспоненциально с уменьшением TSi [58]. Поскольку токами утечки можно управлять с помощью TSi , для уменьшения Lg нет необходимости высокого легирования в области канал/подложка. Использование слаболегированного (≤1017 см-3) канала выгодно для уменьшения вариации VT из-за статистических флуктуаций примеси и для повышения подвижности носителей в результате низкого эффективного поперечного электрического поля в инверсном слое канала [20]. Поэтому транзисторы на тонкой подложке наиболее перспективны для получения высокопроизводительных схем (например, задержка четырехвыводного инвертора), чем традиционные полевые МОПТ на обычной подложке [59]. Эти преимущества улучшаются с масштабированием длины затвора и наиболее значительны для маломощных технологий, которые имеют наиболее жесткие требования к утечкам (рис. 8.2).

Освоение производственного процесса КМОП устройств на тонкой подложке предъявляет новые требования при проектировании и изготовлении транзисторов. Самое главное – необходимость точного контроля физической толщины подложки, так как токи утечки изменяются экспоненциально с TSi . Для TSi менее 5 нм эффекты квантования энергии делают VT (отсюда и токи утечки) еще более чувствительным к изменению толщины подложки [60-62]. Высокие уровни активации примеси (для уменьшения статистических эффектов флуктуаций примеси [63]) могут оказаться более сложной задачей для достижения в тонкослойных

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector