Sub-100 nm NMOS Halo工艺优化分析

短沟道效应是MOS器件特征尺寸进入Sub-100nm后必须面对的关键挑战之一。Halo结构能够有效地抑制短沟道效应,合理的Halo区掺杂分布会极大地改善小尺寸器件性能。文中采用器件和工艺模拟工具ISE-TCAD研究形成Halo结构的工艺参数对器件性能的影响,并进行优化。分析表明,Halo注入角度、能量和剂量的增大会提高器件的阈值电压和开关比,降低泄漏电流和阈值漂移,有效抑制SCE、DIBL效应,但同时也会部分地降低驱动能力,即Halo注入参数对器件性能的影响不是简单的线性关系,需要根据具体条件寻求优化值。     

Halo注入角度对热载流子效应的影响及优化

通过模拟和实验研究了不同的halo注入角度的NMOSFET,研究发现halo的注入角度越大,热载流子效应的退化越严重。考虑到由于热载流子的注入造成栅氧化层损伤,使器件可靠性变差,halo注入时应该采用小的倾角注入。