Процесс локального окисления и последующие операции высокотемпературной обработки

Процесс локального окисления и последующие операции высокотемпературной обработки могут вызвать существенную диф­фузию примеси из ограничивающих областей в горизонтальном направлении. Эта диффузия приводит к увеличению поверхност­ной концентрации примеси по периметру маскированных нитри­дом кремния активных областей и, следовательно, к увеличению порогового напряжения этой части прибора. При этом проводи­мость краевых участков прибора будет значительно ниже про­водимости его внутренней части и процессы в транзисторе бу­дут протекать так, как если бы его канал стал уже. Для задан­ной толщины изолирующего окисла расширение в горизонталь­ном  направлении  ограничивающих областей происходит при более низких температурах окисления. Следует отметить еще один геометрический фактор, сопровождающий процесс ло­кального окисления (рис. 3.1,ж). В связи с тем что происхо­дит процесс бокового подкисления под маску нитрида кремния, пространство между транзисторами увеличивается.   Поскольку существует нижний предел на первоначальную величину зазора между элементами схемы (что связано с возможностями фото­литографии), имеется такой же предел и на конечную величи­ну этого зазора. Многие исследователи обращались к решению этой проблемы процесса локального окисления, ис­следуя новые технологические подходы для формирования изо­лированных окислом островков с более крутыми стенками.

Хотя идеальная изолированная окислом область активного транзистора с вертикально отвесными стенками имеет много достоинств, тем не менее вблизи острых углов структуры актив­ного транзистора может возникнуть нежелательная паразитная проводимость. На рис. 3.2 справа показана боковая стенка изолированного окислом транзистора в направлении от истока к стоку. Поскольку вблизи острых углов границы раздела Si/SiO2 происходит концентрация электрического поля, порого­вое напряжение в угловой области становится ниже, и эта часть транзистора начинает пропускать ток при более низком напря­жении по сравнению с внутренней частью структуры, удаленной от углов кремниевого кармана. Ситуация усугубляется, когда в окисной изоляции имеется направленная вниз ступенька (td на рис. 3.2). Чем больше величина этой ступеньки тем ниже пороговое напряжение в угловых участках транзисторной структуры и тем при более низком потенциале на затворе воз­никает нежелательная подпороговая проводимость. На рис 3.2 слева приведены расчетные и измеренные вольт-амперные ха­рактеристики приборов при напряжениях ниже пороговых ве­личина ступеньки на окисле которых составляет 0,1 — 0,2 мкм при толщине изолирующего

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector