3.5.3. Определение режимов корректировки порогового напряжения.

В проекте полного технологического маршрута этап корректировки (подгонки) порогового напряжения идет раньше этапа подзатворного окисления, однако определять режимы подгонки порогового напряжения лучше уже после того, как будут определены температура и время подзатворного окисления. Это особенно важно при больших значениях d_ок, так как процесс длительного окисления при относительно высокой температуре может вызвать существенное искажение профиля распределения примеси в подзатворной области.

Основные технологические операции, необходимые для моделирования процесса создания КМОП-транзистора в вертикальном сечении структуры в области затвора прибора следующие:

• выбор типа подложки:

n-тип (N_п = 1*10¹⁵ см^-3), кристаллографическая ориентация поверхности (100);

• окисление:

1000 °С, 30 мин;

• имплантация:

B, E = 20 кэВ, D= 2*10¹³ см^-2;

• отжиг (разгонка) карманов:

диффузия: 1200 °С, 25 мин, окисляющая среда – O₂;

диффузия: 1200 °С, 50 мин, нейтральная среда – N₂;

• удаление всего SiO₂ до Si;

• окисление:

1000 °С, 30 мин;

• корректировка порогового напряжения n-МОП-транзистора:

имплантация: P, E=20 кэВ, D=8,97*10¹² см^-2;

• корректировка порогового напряжения p-МОП-транзистора:

имплантация: P, E=30 кэВ, D=1,16*10¹² см^-2;

• удаление всего SiO₂ до Si;

• создание подзатворного SiO₂ толщиной 33 нм:

992 °С, 34 мин, O₂;

• создание n+-Si*-затвора:

нанесение n+-поликремния: 0.8 мкм, P, 10²⁰ см^-3;

• создание p+-Si*-затвора:

нанесение p+-поликремния: 0.8 мкм, B, 10²⁰ см^-3;

• создание спейсеров:

окисление: 850 °С, 20 мин, O_2;

• окисление:

900 °С, 15 мин, O₂.

Результат моделирования для n-МОП-транзистора в вертикальном сечении затвора:

[um] [nm] RS [ohm/sq] model [/cm3]

1.2800

0.7704 509.6 Gas

0.7263 44.1 Ox

-0.0532 779.5 n-Po 46.297 Masetti 1.00000E+20

-0.0863 33.0 Ox

-4.0894 4003.1 p-Si 1319.4 Masetti -3.01321E+16

-10.0000 5910.6 n-Si 8748.9

Из результатов для n-МОП-транзистора видно, что глубина p-кармана X_jкарм = 4003,1 мкм и концентрация на поверхности p-кармана равна 3,01321*10¹⁶ см^-3.

Результат моделирования для p-МОП-транзистора в вертикальном сечении затвора:

[um] [nm] RS [ohm/sq] model [/cm3]

1.2800

0.8120 468.0 Gas

0.7945 17.4 Ox

0.0032 791.4 p-Po 35.559 Masetti -1.00000E+20

-0.0299 33.0 Ox

-10.0000 9970.1 n-Si 3568.1 Masetti 2.14304E+16

Для p-МОП-транзистора видно, что концентрация на поверхности n-подложки равна 2, 14304*10¹⁶ см^-3.

Результаты моделирования для n-МОП-транзистора представлены на рисунке 3.5.3.1 и p-МОП-транзистора на рисунке 3.5.3.2

Рисунок 3.5.3.1 - Итоговое распределение примеси в вертикальном сечении затвора n-МОП-транзистора

Рисунок 3.5.3.2 - Итоговое распределение примеси в вертикальном сечении затвора p-МОП-транзистора