STI stress and plasma etch comprehensive.ppt

This presentation examines the internal mechanical stresses induced by Shallow Trench Isolation (STI) in MOS structures. It covers the impact of stress on n- and p-type transistors, including carrier mobility, drain current, and conductivity. The slides include 3D stress visualizations, experimental data, modeling results, and methods like the four-point bending technique for stress measurement. The influence of crystal orientation ( and ) and transistor width on performance is also discussed, along with stress mitigation techniques using buffer layers and tensile nitride.

1. Внутренние напряжения, возникаемые при
формировании STI в МОП-структурах
 
«Электроника
и наноэлектроника»
 
 
 

2. Транзисторы n и p типа, разделённые щелевой изоляцией (Shallow Trench
Isolation).
Сечение транзисторов n и p типа

3. 3
Схематичное изображение механического
напряжения, вызванного STI
3D изображение механических
напряжений в МОП-транзисторе
Механические напряжения

4. 4
Токи n-МОП и p-МОП транзисторов в
зависимости от параметра a
Зависимость величины
напряжения от параметра а
Сечение транзисторов n и p типа

5. 5
Метод четырёхточечного изгиба
Расчётная формула поверхностного
напряжения
E - модуль Юнга (E=168ГПа для (110)
кремниевой ориентации),
y - общее вертикальное смещение
полосы (измеряется
микрометрическим винтом),
t - общая толщина полосы,
L - длина полосы между двумя
внешними точками опоры, а a равно
L/4.

6. 6
Зависимость тока стока и
проводимости от напряжения на
затворе
Зависимость подвижности
носителей от величины и
направления напряжения

7. 7
Профиль напряжений для устройств L=0,13 мкм
(экспериментальные результаты и
подгонка линейной модели, выполненная на транзисторах
nMOS и pMOS SOI).

8. 8

9. 9
Зависимость тока стока от параметра a для типов
ориентации <110> и <100> в n-МОП
Зависимость тока стока от параметра a для типов
ориентации <110> и <100> в p-МОП
a, uma, um
Зависимость тока стока от ширины транзистора для
типов ориентации <110> и <100> в n-МОП
Зависимость тока стока от ширины транзистора для
типов ориентации <110> и <100> в p-МОП

10. 10
Моделирование сжимающего напряжения канавок:
(а) Без буферного слоя
(б) С буферным слоем
Использование tensile
нитрида