130nm CMOS工艺中应力对MOS器件饱和电流的影响

作者：陈晓亮; 陈天; 钱忠健; 孙伟锋

来源：半导体技术, 2019, 44(12): 938-955.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.12.007

• 浅槽隔离(STI)
• 金属硅化物
• 饱和电流
• 应力
• 版图设计

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。

• 单位
  无锡华润微电子有限公司; 东南大学