聚甲基丙烯酸对STI CMP中SiO_(2)和Si_(3)N_(4)去除速率选择比的影响

1

作者 李相辉 张祥龙 +3 位作者 孟妮 聂申奥 邱宇轩 何彦刚 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期131-137,共7页

在浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)中,需要保证极低的Si_(3)N_(4)去除速率,以及相对较高的SiO_(2)去除速率,并且要达到SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率选择比大于30的要求。在CeO_(2)磨料质量分数为0.25%,抛光液pH=4的前提下,研究了... 在浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)中,需要保证极低的Si_(3)N_(4)去除速率,以及相对较高的SiO_(2)去除速率,并且要达到SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率选择比大于30的要求。在CeO_(2)磨料质量分数为0.25%,抛光液pH=4的前提下,研究了聚甲基丙烯酸(PMAA)对SiO_(2)与Si_(3)N_(4)去除速率以及二者去除速率选择比的影响,分析了PMAA在影响SiO_(2)与Si_(3)N_(4)去除速率过程中的作用机理。结果表明,PMAA的加入可以降低SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率,当PMAA的质量分数为120×10^(-6)时,SiO_(2)和Si_(3)N_(4)的去除速率分别为185.4 nm/min和3.0 nm/min,去除速率选择比为61。抛光后SiO_(2)与Si_(3)N_(4)晶圆表面有较好的表面粗糙度,分别为0.290 nm和0.233 nm。 展开更多

关键词 浅沟槽隔离(sti) 化学机械抛光(CMP) 二氧化硅(SiO_(2)) 氮化硅(Si_(3)N_(4)) 聚甲基丙烯酸(PMAA) 去除速率选择比

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90纳米CMOS双阱工艺下STI深度对电荷共享的影响 被引量：1

2

作者 刘衡竹 刘凡宇 +1 位作者 刘必慰 梁斌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期136-139,共4页

基于3维TCAD器件模拟,研究了90nm CMOS双阱工艺下STI对电荷共享的影响。研究结果表明:增大STI深度能有效抑制NMOS电荷共享,且550nm为抑制电荷共享的有效深度,超过这个深度收集的电荷量几乎保持不变;而对于PMOS,STI深度的增加使电荷共享... 基于3维TCAD器件模拟,研究了90nm CMOS双阱工艺下STI对电荷共享的影响。研究结果表明:增大STI深度能有效抑制NMOS电荷共享,且550nm为抑制电荷共享的有效深度,超过这个深度收集的电荷量几乎保持不变;而对于PMOS,STI深度的增加使电荷共享线性减小。这对于电荷共享加固具有重要指导意义。 展开更多

关键词 电荷共享 单粒子效应 浅沟槽隔离(sti) 双极效应

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STI应力对90nm SONOS存储器的影响分析

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作者 徐跃 闫锋 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 2010年第4期80-83,89,共5页

随着CMOS工艺按比例缩小到90nm以下,浅沟槽隔离(STI)引起的机械应力对MOSFET器件性能的影响越来越严重。通过实验和TCAD仿真研究了STI应力对一种SONOS结构的90nm非易失存储器的影响。实验和仿真结果表明由于受到STI压应力的作用,靠近STI... 随着CMOS工艺按比例缩小到90nm以下,浅沟槽隔离(STI)引起的机械应力对MOSFET器件性能的影响越来越严重。通过实验和TCAD仿真研究了STI应力对一种SONOS结构的90nm非易失存储器的影响。实验和仿真结果表明由于受到STI压应力的作用,靠近STI的SONOS边角存储单元和远离STI的中心存储单元存在阈值电压分布不一致的问题。为了减小STI应力对边角存储单元的影响,分别采用STIrecess和STISi3N4liner两种工艺去减缓STI产生的压应力。TCAD仿真结果表明采用STISi3N4liner工艺后边角存储单元受到的STI压应力比原有的基本工艺降低了20%以上。 展开更多

关键词 浅沟道隔离 机械应力 非易失存储器 氮化硅衬垫

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深亚微米MOS晶体管总剂量效应模型研究

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作者 李斌 许跃彬 潘元真 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期735-738,774,共5页

总剂量辐照效应会在器件氧化层中引入固定电荷和界面态。对于深亚微米CMOS器件而言,栅氧化层非常薄,固定电荷和界面态的变化不明显,而STI(Shallow Trench Isolation)场氧隔离区中电荷变化却相对明显,构成了器件静态泄漏电流产生的主要... 总剂量辐照效应会在器件氧化层中引入固定电荷和界面态。对于深亚微米CMOS器件而言,栅氧化层非常薄,固定电荷和界面态的变化不明显,而STI(Shallow Trench Isolation)场氧隔离区中电荷变化却相对明显,构成了器件静态泄漏电流产生的主要原因。针对此现象,通过引入表面势分量φrad,描述了总剂量辐照效应下STI场氧隔离区固定电荷和界面态变化特性,对STI场氧隔离区引入的寄生晶体管进行建模,修正了漏电流方程,新的模型可以较准确地描述深亚微米CMOS器件在总剂量辐照应力下的退化特性。 展开更多

关键词 总剂量效应 浅沟道隔离 泄漏电流 退化

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二氧化铈研磨液在化学机械平坦化中的应用 被引量：5

5

作者 许怀 程秀兰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期657-660,共4页

当集成电路的特征尺寸小于0.25μm时,浅沟道隔离(STI)逐渐成为CMOS工艺器件隔离的标准工艺技术。相比较于硅石(silica)研磨液,二氧化铈(CeO2)研磨液由于其比较高的研磨速度、高的选择比和自动停止的特性,而广泛地应用于直接的浅沟道隔离... 当集成电路的特征尺寸小于0.25μm时,浅沟道隔离(STI)逐渐成为CMOS工艺器件隔离的标准工艺技术。相比较于硅石(silica)研磨液,二氧化铈(CeO2)研磨液由于其比较高的研磨速度、高的选择比和自动停止的特性,而广泛地应用于直接的浅沟道隔离(DSTI)化学机械平坦化(CMP)工艺中。在简要介绍了CMP的一些基本知识后,着重介绍了CeO2研磨液的特性及其在直接的浅沟槽隔离化学机械平坦化(DSTI-CMP)中的应用。 展开更多

关键词 二氧化铈 研磨液 浅沟道隔离 直接浅沟道隔离 化学机械平坦化

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基于TCAD的绝缘体上硅器件总剂量效应仿真技术研究 被引量：4

6

作者 彭超 雷志锋 +3 位作者 张战刚 何玉娟 黄云 恩云飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1755-1761,共7页

绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)器件的全介质隔离结构改善了其抗单粒子效应性能,但也使其对总剂量效应更加敏感.为了评估SOI器件的总剂量效应敏感性,本文提出了一种基于TCAD(Technology Computer Aided Design)的总剂量效应仿真... 绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)器件的全介质隔离结构改善了其抗单粒子效应性能,但也使其对总剂量效应更加敏感.为了评估SOI器件的总剂量效应敏感性,本文提出了一种基于TCAD(Technology Computer Aided Design)的总剂量效应仿真技术.通过对SOI器件三维结构进行建模,利用TCAD内置的辐射模型开展瞬态仿真,模拟氧化层中辐射感应电荷的产生、输运和俘获过程,从而分别评估绝缘埋层(Buried Oxide,BOX)和浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)氧化层中辐射感应陷阱电荷对器件电学性能的影响.基于该仿真技术,本文分别研究了不同偏置、沟道长度、体区掺杂浓度以及STI形貌对SOI MOSFET器件总剂量辐射效应的影响.仿真结果表明高浓度的体区掺杂、较小的STI凹槽深度和更陡峭的STI侧壁将有助于改善SOI器件的抗总剂量效应性能. 展开更多

关键词 绝缘体上硅 总剂量效应 浅沟槽隔离 TCAD仿真

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体效应对超深亚微米SOI器件总剂量效应的影响 被引量：2

7

作者 席善学 陆妩 +5 位作者 郑齐文 崔江维 魏莹 姚帅 赵京昊 郭旗 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1065-1069,共5页

研究体偏置效应对超深亚微米绝缘体上硅(SOI,Silicon-on-insulator)器件总剂量效应的影响.在TG偏置下,辐照130nm PD(部分耗尽,partially depleted) SOI NMOSFET(N型金属-氧化物半导体场效应晶体管,n-type Metal-Oxide-Semiconductor Fie... 研究体偏置效应对超深亚微米绝缘体上硅(SOI,Silicon-on-insulator)器件总剂量效应的影响.在TG偏置下,辐照130nm PD(部分耗尽,partially depleted) SOI NMOSFET(N型金属-氧化物半导体场效应晶体管,n-type Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)器件,监测辐照前后在不同体偏压下器件的电学参数.短沟道器件受到总剂量辐照影响更敏感,且宽长比越大,辐射导致的器件损伤亦更大.在辐射一定剂量后,部分耗尽器件将转变为全耗尽器件,并且可以观察到辐射诱导的耦合效应.对于10μm/0.35μm的器件,辐照后出现了明显的阈值电压漂移和大的泄漏电流.辐照前体偏压为负时的转移特性曲线相比于体电压为零时发生了正向漂移.当体电压Vb=-1.1V时部分耗尽器件变为全耗尽器件,|Vb|的继续增加无法导致耗尽区宽度的继续增加,说明体区负偏压已经无法实现耗尽区宽度的调制,因此器件的转移特性曲线也没有出现类似辐照前的正向漂移. 展开更多

关键词 总剂量效应 绝缘体上硅 体效应 浅沟槽隔离

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Si损伤缺陷分析与解决方案

8

作者 陈武佳 朱晨靓 程秀兰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期791-792,共2页

在半导体制造工艺流程中，浅沟道隔离（STI）工艺环节中的Si损伤一直是个困扰的问题。由于Si损伤的存在，造成5％－10％的良率损失，同时，严重影响产品的可靠性。分析了Si损伤缺陷的形成机理，并通过合理的实验设计和分析，给出了具体... 在半导体制造工艺流程中，浅沟道隔离（STI）工艺环节中的Si损伤一直是个困扰的问题。由于Si损伤的存在，造成5％－10％的良率损失，同时，严重影响产品的可靠性。分析了Si损伤缺陷的形成机理，并通过合理的实验设计和分析，给出了具体的解决方案。通过工艺制程的改良，既解决了Si损伤缺陷，节省了晶圆加工的时间，也减少了表面尘粒粘污。这个新工艺已经在中芯国际8厂得到了验证，对产品的电性能没有影响，同时，产品的量率还提高了5％～10％，已正式投入使用。 展开更多

关键词 半导体制造 浅沟道隔离 湿法刻蚀 硅损伤

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40nm狗骨结构对n-MOSFET的性能影响

9

作者 王磊 周建伟 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期203-206,共4页

设计了一组测试结构用来探讨狗骨(dogbone)结构有源区对n-MOSFET性能的影响因素。测试结构和测量数据基于40 nm工艺技术,通过改变狗骨结构有源区的通孔区域到栅极之间的长度(S)来分析对NMOS器件参数如漏端饱和电流、阈值电压和漏电流的... 设计了一组测试结构用来探讨狗骨(dogbone)结构有源区对n-MOSFET性能的影响因素。测试结构和测量数据基于40 nm工艺技术,通过改变狗骨结构有源区的通孔区域到栅极之间的长度(S)来分析对NMOS器件参数如漏端饱和电流、阈值电压和漏电流的影响。实验表明,随着长度S从0.07μm增加到5.02μm,漏端饱和电流和漏电流均先上升后下降,而阈值电压呈单调下降变化趋势。漏端饱和电流和漏电流的趋势表明,狗骨结构有源区主要受到两个因素影响,即沿沟道长度方向的STI应力效应和源极/漏极电阻效应,而源极/漏极电阻效应对S较大的狗骨结构有源区影响更为显著。 展开更多

关键词 浅沟槽隔离 狗骨结构 源极 漏极电阻 器件性能 金属氧化物半导体场效应晶体管

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超薄顶硅层SOI基新颖阳极快速LIGBT

10

作者 陈文锁 张培建 钟怡 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期509-513,555,共6页

提出一种利用浅槽隔离(STI)技术的超薄顶硅层绝缘体上硅(SOI)基新颖阳极快速横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT),简称STI-SOI-LIGBT。该新结构器件整体构建在顶硅层厚度为1μm、介质层厚度为2μm的SOI材料上,其阳极采用STI和p+埋层结构设计... 提出一种利用浅槽隔离(STI)技术的超薄顶硅层绝缘体上硅(SOI)基新颖阳极快速横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT),简称STI-SOI-LIGBT。该新结构器件整体构建在顶硅层厚度为1μm、介质层厚度为2μm的SOI材料上,其阳极采用STI和p+埋层结构设计。新器件STI-SOI-LIGBT的制造方法可以采用半导体工艺生产线常用的带有浅槽隔离工艺的功率集成电路加工技术,关键工艺的具体实现步骤也进行了讨论。器件+电路联合仿真实验说明:新器件STISOI-LIGBT完全消除了正向导通过程中的负微分电阻现象,与常规结构LIGBT相比,正向压降略微增加6%,而关断损耗大幅降低86%。此外,对关键参数的仿真结果说明新器件还具有工艺容差大的设计优点。新器件STI-SOI-LIGBT非常适用于SOI基高压功率集成电路。 展开更多

关键词 绝缘体上硅(SOI) 浅槽隔离(sti) 横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT) 负微分电阻(NDR) 功率集成电路

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砂土地基中微型沟槽隔振效果试验研究 被引量：2

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作者 刘晶磊 仉健 +2 位作者 冯桂帅 王奥运 赵倩 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1516-1522,共7页

为了研究微型隔振沟槽的浅层隔振效果,通过进行砂土地基表层瑞利波的现场隔振测试,绘制了相对加速度振幅衰减的二维等值线图,分析了微型隔振沟槽的几何尺寸和位置等因素对隔振效果的影响。结果表明：微型隔振沟槽减隔振措施能有效地阻... 为了研究微型隔振沟槽的浅层隔振效果,通过进行砂土地基表层瑞利波的现场隔振测试,绘制了相对加速度振幅衰减的二维等值线图,分析了微型隔振沟槽的几何尺寸和位置等因素对隔振效果的影响。结果表明：微型隔振沟槽减隔振措施能有效地阻碍瑞利波在砂土地基表层的传播,一部分瑞利波遇到沟槽发生反射被阻隔在沟槽前方,另一部分通过沟槽两侧绕射及经过沟槽透射至沟槽后方;微型隔振沟槽深度的变化对隔振效果影响较大;而沟槽宽度及长度的变化对隔振效果影响较小;微型隔振沟槽位置的变化对隔振效果影响明显。因此设置微型沟槽对阻隔表面瑞利波是可行的。 展开更多

关键词 环境工程学 砂土地基 微型沟槽 浅层隔振 隔振效果

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130nm CMOS工艺中应力对MOS器件饱和电流的影响

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作者 陈晓亮 陈天 +1 位作者 钱忠健 孙伟锋 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第12期938-944,955,共8页

在深亚微米CMOS集成电路制造工艺中,应力对MOS器件性能的影响已经不可忽略。应力可以改变半导体载流子的迁移率,因此影响MOS器件的饱和电流。通过对不同版图布局的MOS器件饱和电流进行分析,研究了130 nm CMOS工艺中浅槽隔离(STI)和金属... 在深亚微米CMOS集成电路制造工艺中,应力对MOS器件性能的影响已经不可忽略。应力可以改变半导体载流子的迁移率,因此影响MOS器件的饱和电流。通过对不同版图布局的MOS器件饱和电流进行分析,研究了130 nm CMOS工艺中浅槽隔离(STI)和金属硅化物引起的应力对器件饱和电流的影响。结果表明,器件沟道长度方向的STI应力使PMOS器件饱和电流提高10%左右,同时使NMOS器件饱和电流降低20%~30%;而沟道宽度方向STI应力使NMOS器件饱和电流降低16%~20%,使PMOS器件饱和电流降低14%。相对来说,除了沟道长度方向的金属硅化物拉伸应力对NMOS器件影响较大外,金属硅化物引起的其他应力对MOS器件性能的影响较弱。通过对130 nm CMOS工艺应力的分析,可以指导版图设计,从而改善器件和电路性能。 展开更多

关键词 浅槽隔离(sti) 金属硅化物 饱和电流 应力 版图设计

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柠檬酸对CeO_(2)磨料分散稳定性及抛光性能的影响 被引量：1

13

作者 续晨 周建伟 +4 位作者 王辰伟 田源 李越 崔志慧 李森 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第2期111-116,共6页

采用柠檬酸作为pH调节剂和分散剂,针对CeO_(2)磨料水溶液的分散性差以及浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)过程中正硅酸乙酯(TEOS)/氮化硅(Si_(3)N_(4))的去除速率选择性难以控制的问题进行了研究。分散实验结果表明,由于柠檬酸可以结合... 采用柠檬酸作为pH调节剂和分散剂,针对CeO_(2)磨料水溶液的分散性差以及浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)过程中正硅酸乙酯(TEOS)/氮化硅(Si_(3)N_(4))的去除速率选择性难以控制的问题进行了研究。分散实验结果表明,由于柠檬酸可以结合在CeO_(2)颗粒表面从而极大提高了CeO_(2)磨料的空间位阻,CeO_(2)溶液的分散稳定性得到提升,因此,与酒石酸、硝酸和磷酸相比,在CeO_(2)溶液中使用柠檬酸作为pH调节剂,可以使CeO_(2)磨料具有更小的粒径和较低的分散度以及使CeO_(2)溶液具有较高绝对值的Zeta电位。抛光实验结果表明,柠檬酸可以极大抑制Si_(3)N_(4)的去除速率,且对TEOS的去除速率影响较小,因此,使用柠檬酸作为pH调节剂和分散剂能实现TEOS/Si_(3)N_(4)的高去除速率选择比。同时抛光后TEOS和Si_(3)N_(4)薄膜具有良好的表面形貌和低的表面粗糙度。 展开更多

关键词 浅沟槽隔离(sti) 化学机械抛光(CMP) CeO_(2) 分散 柠檬酸 速率选择性

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热应力对深亚微米SRAM漏电流的影响

14

作者 陈晓亮 陈天 +1 位作者 钱忠健 张强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第2期135-139,共5页

浅槽隔离(STI)技术广泛应用于深亚微米CMOS集成电路制造,是工艺应力主要的来源之一。CMOS工艺采用牺牲氧化层(SAC OX)、栅氧化层以及退火等多道热工艺过程,由此产生的热应力对集成电路漏电流有重要影响。使用TCAD软件对STI结构应力分布... 浅槽隔离(STI)技术广泛应用于深亚微米CMOS集成电路制造,是工艺应力主要的来源之一。CMOS工艺采用牺牲氧化层(SAC OX)、栅氧化层以及退火等多道热工艺过程,由此产生的热应力对集成电路漏电流有重要影响。使用TCAD软件对STI结构应力分布进行了仿真分析,通过分组实验对静态随机存储器(SRAM)芯片静态漏电流进行了测试分析。结果表明,牺牲氧化层工艺引起的热应力是导致SRAM漏电流的主要因素,其工艺温度越高,STI应力减小,芯片的漏电流则越小;而取消牺牲氧化层工艺可以获得更小的应力和漏电流。栅氧化层退火工艺可以有效释放应力并修复应力产生的缺陷,退火温度越高漏电流越小,片内一致性也越好。因此,对热工艺过程进行优化,避免热应力积累,是CMOS集成电路工艺开发过程中要考虑的关键问题之一。 展开更多

关键词 浅槽隔离(sti) 热应力 漏电流 牺牲氧化层(SAC OX) 静态随机存储器(SRAM)

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