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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
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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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聚硅氮烷旋涂介电材料研究进展 被引量:6
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作者 王丹 张宗波 +2 位作者 王晓峰 薛锦馨 徐彩虹 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第8期514-521,共8页
聚硅氮烷作为旋涂介电层的基础材料,可通过旋涂法、特定条件下转化来制备SiO_2介电层,工艺简单,介电层性能优异,有望克服传统化学气相沉积方法的缺点,在微电子领域具有重要的应用价值。系统总结分析了聚硅氮烷分子结构、基材表面处理方... 聚硅氮烷作为旋涂介电层的基础材料,可通过旋涂法、特定条件下转化来制备SiO_2介电层,工艺简单,介电层性能优异,有望克服传统化学气相沉积方法的缺点,在微电子领域具有重要的应用价值。系统总结分析了聚硅氮烷分子结构、基材表面处理方式、聚硅氮烷-二氧化硅转化方法以及旋涂层后处理方法等对所制备介电层性能的影响。发现采用全氢聚硅氮烷(PHPS)为原料,基体表面经亲水化处理,利用紫外-高温结合的转化方式,并结合等离子后处理工艺可以得到高质量的SiO_2介电层。简述了该旋涂介电材料在晶体管和低k多孔材料等领域的应用。基于以上分析,聚硅氮烷在旋涂介电层方面有巨大的潜力,对其分子结构的精细化控制、转化工艺的深入研究、应用领域的进一步拓宽是未来该材料的发展方向。 展开更多
关键词 聚硅氮烷 旋涂介电层 浅沟槽隔离(sti) 二氧化硅 微电子
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Total ionizing dose radiation effects on NMOS parasitic transistors in advanced bulk CMOS technology devices 被引量:4
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作者 何宝平 王祖军 +1 位作者 盛江坤 黄绍艳 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2016年第12期45-50,共6页
In this paper, total ionizing dose effect of NMOS transistors in advanced CMOS technology are exam- ined. The radiation tests are performed at 60Co sources at the dose rate of 50 rad (Si)/s. The investigation's res... In this paper, total ionizing dose effect of NMOS transistors in advanced CMOS technology are exam- ined. The radiation tests are performed at 60Co sources at the dose rate of 50 rad (Si)/s. The investigation's results show that the radiation-induced charge buildup in the gate oxide can be ignored, and the field oxide isolation struc- ture is the main total dose problem. The total ionizing dose (TID) radiation effects of field oxide parasitic transistors are studied in detail. An analytical model of radiation defect charge induced by TID damage in field oxide is estab- lished. The I-V characteristics of the NMOS parasitic transistors at different doses are modeled by using a surface potential method. The modeling method is verified by the experimental I V characteristics of 180 nm commer- cial NMOS device induced by TID radiation at different doses. The model results are in good agreement with the radiation experimental results, which shows the analytical model can accurately predict the radiation response characteristics of advanced bulk CMOS technology device. 展开更多
关键词 total ionizing dose (TID) bulk CMOS shallow trench isolation sti oxide trapped charge interfacetraps
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体硅nFinFET总剂量效应三维TCAD仿真研究 被引量:4
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作者 黄云波 李博 +3 位作者 杨玲 郑中山 李彬鸿 罗家俊 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第8期42-47,共6页
本文利用Sentaurus TCAD仿真软件对体硅鳍形场效应晶体管(FinFET)的总剂量效应(TID)进行了详细的数值模拟研究.基于良好校准后的器件模型,仿真结果表明:高沟道阻挡层掺杂浓度,大鳍宽,锥形鳍截面形状的FinFET器件对总剂量效应有良好的抑... 本文利用Sentaurus TCAD仿真软件对体硅鳍形场效应晶体管(FinFET)的总剂量效应(TID)进行了详细的数值模拟研究.基于良好校准后的器件模型,仿真结果表明:高沟道阻挡层掺杂浓度,大鳍宽,锥形鳍截面形状的FinFET器件对总剂量效应有良好的抑制作用.进一步的Gamma总剂量辐射仿真展示了辐照过程中浅槽隔离(STI)氧化层中陷阱空穴的形成.最后,利用Sentaurus TCAD软件混合仿真模式对电路级别的总剂量响应进行了模拟分析,结果表明电路的性能和可靠性在总剂量辐照之后均受到了极大的影响. 展开更多
关键词 鳍形场效应晶体管 总剂量效应(TID) 浅槽隔离(sti) TCAD
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40nm NMOS器件沟道热载流子效应和电离总剂量效应关联分析 被引量:2
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作者 何宝平 马武英 +2 位作者 王祖军 姚志斌 缑石龙 《现代应用物理》 2022年第1期180-185,共6页
通过理论模拟和辐照试验,对40 nm NMOS器件在电离总剂量(total ionization dose,TID)效应和沟道热载流子(channel hot carrier,CHC)效应综合作用下二者的相关性进行了研究。研究结果表明,CHC效应和TID效应单独作用都会对纳米NMOS器件产... 通过理论模拟和辐照试验,对40 nm NMOS器件在电离总剂量(total ionization dose,TID)效应和沟道热载流子(channel hot carrier,CHC)效应综合作用下二者的相关性进行了研究。研究结果表明,CHC效应和TID效应单独作用都会对纳米NMOS器件产生影响,而在综合作用下是否相关依赖于二者的先后试验顺序。器件在先TID效应后CHC效应的综合作用下,损伤程度要大于CHC效应单独作用的结果,2种效应具有相关性;器件在先CHC效应后TID效应的综合作用下,损伤程度小于TID效应和CHC效应单独作用的结果,2种效应没有相关性。 展开更多
关键词 电离总剂量效应 沟道热载流子效应 浅槽隔离 超薄栅氧化层
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Testing Structure for Detection of Poly Stringer Defects in CMOS ICs
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作者 胡雄 潘伟伟 +2 位作者 史峥 严晓浪 马铁中 《Tsinghua Science and Technology》 SCIE EI CAS 2010年第3期347-351,共5页
A testing structure was developed to more effectively detect the poly stringer defects in contemporary CMOS ICs. This structure is much more sensitive to poly stringer defects and is closer to the real product layout ... A testing structure was developed to more effectively detect the poly stringer defects in contemporary CMOS ICs. This structure is much more sensitive to poly stringer defects and is closer to the real product layout than the currently widely used structure using an active dummy underneath a poly comb. Many testing structure pieces manufactured in a 0.11 μm copper process line were used to compare the current design with the conventional testing structure. The data shows that the new structure more efficiently detects poly stringers. The results also show that the poly stringers are related to the shallow trench isolation (STI) width. This structure can be used to identify new designs for manufacturing rules for the active space. Thus, this method is very useful for IC foundries to detect poly stringers and to characterize the processing line capability and tune the process recipe to improve product yields. 展开更多
关键词 poly stringer CMOS testing shallow trench isolation sti
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MS/RF CMOS工艺兼容的光电探测器模拟与测试 被引量:1
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作者 雷晓荃 毛陆虹 +1 位作者 陈弘达 黄家乐 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1413-1417,共5页
设计了一种新型的与MS/RFCMOS工艺全兼容、带深n阱(DNW)、浅沟槽隔离(STI)的双光电探测器,分析了其工作机理,用器件模拟软件ATLAS对其暗电流、响应电流、光调制频率响应和波长响应进行了模拟。采用TSMC0.18μmMS/RFCMOS工艺进行了流片,... 设计了一种新型的与MS/RFCMOS工艺全兼容、带深n阱(DNW)、浅沟槽隔离(STI)的双光电探测器,分析了其工作机理,用器件模拟软件ATLAS对其暗电流、响应电流、光调制频率响应和波长响应进行了模拟。采用TSMC0.18μmMS/RFCMOS工艺进行了流片,对芯片进行了暗电流和响应度的测试。模拟和测试结果均表明,该探测器与常规双光电探测器相比,具有较低的暗电流和较高的响应度。 展开更多
关键词 MS/RF CMOS工艺 深n阱(DNW) 浅沟槽隔离(sti) 器件模拟
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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
8
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
9
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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130nm CMOS工艺中应力对MOS器件饱和电流的影响
10
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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超薄顶硅层SOI基新颖阳极快速LIGBT
11
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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深亚微米MOS晶体管总剂量效应模型研究
12
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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40nm狗骨结构对n-MOSFET的性能影响
13
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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Si损伤缺陷分析与解决方案
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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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