为什么OD和Poly的AEICD那么重要?(转)
本文转自芯苑,ic-garden.cn (由于芯苑会经常关闭站点,故转载存留)
前段flow中非常key的两个尺寸一个是有源区尺寸"W"(OD or AA),一个叫Poly长度"L"。这两个纠结的尺寸真正决定了半导体器件的性能,Isat=W/L*beta(Vd-Vt)^2。究竟"W"和"L"是如何影响器件的?原理又是什么?
简单讲就是:
LOCOS时代:W减小Vt增大;而L减小,Vt减小(w/o pocket);
STI时代:W减小Vt减小,而L减小,Vt先增大再减小;
1)在LOCOS时代(>=0.35um): 因为LOCOS有鸟嘴,容易伸入poly下面,所以在W方向的沟道两边有鸟嘴伸进去充当了GOX,所以局部GOX变厚,当W变小时候,这个影响的%就不可忽略导致了Vt变大,这就是窄沟效应(Narrow width effect)。
a. 因为LOCOS都是在>=0.35um的制程,当通常沟道长度比较长,一般有了APT_IMP (Anti-Punch-Through)就够了,不需要pocket (45角注入),所以单纯考虑DIBL效应导致了源漏势垒降低,所以L越小,则越容易使得源漏punch through,所以Vt越小。这就是我们讲的短沟效应(Short Channel Effect)。
2)当半导体制程发展到STI时代(<=0.25um),因为没有了LOCOS的鸟嘴,取而代之的是STI的corner在沟道W方向的两侧,而因为STI corner的地方的GOX容易有thinning effect,这个区域附近的GOX比较薄,当W变小时容易发生与LOCOS相反的现象(W越小,Vt越小),我们称之为:反窄沟效应(Inverse Narrow Width Effect)。
b) 在<=0.25um的device,因为DIBL效应太明显,不得不需要有一个45度角的pocket/Halo implant,来抑制DIBL(其实就是抑制drain的耗尽区punch到Source)。而这个halo/pocket imp的implant是与well同type的implant,在沟道L方向poly下面的区域的浓度会因为Pocket implant而提高,所以在L降低的时候会短暂性Vt升高(roll-up),但时候继续降低沟道长度L的时候,因为DIBL占主导,导致Vt迅速降低。这就是著名的Reverse Short Channel Effect。