漏極附近電場強度的增加是引發(fā)溝道熱載流子效應(yīng)的原因
發(fā)布時間:2015/6/23 19:16:31 訪問次數(shù):2594
漏極附近電場強度的增加是引發(fā)溝道熱載流子效應(yīng)的原因,因此,要減輕漏極附近的場強,AD8361ARMZ比較有效的措施是采用輕摻雜源一漏(Lightly Doped Drain-Source,LDDS)結(jié)構(gòu),使雪崩注入?yún)^(qū)向硅襯底下移,離開柵界面處,其情況如圖4. 11所示。
圖4. 11 LDDS結(jié)構(gòu)和普通結(jié)構(gòu)電場強度的比較
對深亞微米器件,還可采用P-I-N漏MOSFET結(jié)構(gòu)來抑制熱載流子效應(yīng),所謂P-I-N漏結(jié)構(gòu)是在常規(guī)溝道區(qū)的源一漏端赴降低摻雜濃度至接近本征的lois/cn3~l016/Cm3(N溝道仍為P區(qū)),可進一步降低近漏端電場強度。
此外,工作時限制V DS及VBS的大小,也可改善熱載流子效應(yīng)。
在MOS器件及IC中,柵極下面存在一薄層Si0。,即通稱的柵氧(化層)。柵氧的漏電與柵氧質(zhì)量關(guān)系極大,漏電增加到一定程度即可構(gòu)成擊穿,導(dǎo)致器件失效。
當(dāng)前由于VLSI技術(shù)的進步,一方面器件尺寸在不斷縮小,要求柵氧厚度不斷減薄,但電源電壓并不能隨之按比例減小,柵介質(zhì)所承受的電場強度在不斷增加。例如,原來64k位DRAM,柵氧厚度40nm,電源電壓為5V,柵氧場強為1.25MV/cm。1M位
DRAM柵氧厚lOnm,內(nèi)部電壓降至2.5V,場強為2.5MV/cm。目前64M位DRAM,柵氧厚度僅為7nm,電壓降為3.3V,器件內(nèi)部不降壓時場強將達(dá)到4.7MV/cm。這對柵氧質(zhì)量及厚度的均勻性都提出了嚴(yán)格要求,以保證柵氧有一定壽命。另一方面,隨著IC集成度的提高,電路功能的擴大,可將一個系統(tǒng)集成在一塊芯片上,芯片面積不斷擴大,相應(yīng)地芯片上柵氧總面積增大,存在缺陷的概率增加,加上受到高電場作用,柵氧發(fā)生擊穿的地方增多,可靠性問題變得嚴(yán)重。
漏極附近電場強度的增加是引發(fā)溝道熱載流子效應(yīng)的原因,因此,要減輕漏極附近的場強,AD8361ARMZ比較有效的措施是采用輕摻雜源一漏(Lightly Doped Drain-Source,LDDS)結(jié)構(gòu),使雪崩注入?yún)^(qū)向硅襯底下移,離開柵界面處,其情況如圖4. 11所示。
圖4. 11 LDDS結(jié)構(gòu)和普通結(jié)構(gòu)電場強度的比較
對深亞微米器件,還可采用P-I-N漏MOSFET結(jié)構(gòu)來抑制熱載流子效應(yīng),所謂P-I-N漏結(jié)構(gòu)是在常規(guī)溝道區(qū)的源一漏端赴降低摻雜濃度至接近本征的lois/cn3~l016/Cm3(N溝道仍為P區(qū)),可進一步降低近漏端電場強度。
此外,工作時限制V DS及VBS的大小,也可改善熱載流子效應(yīng)。
在MOS器件及IC中,柵極下面存在一薄層Si0。,即通稱的柵氧(化層)。柵氧的漏電與柵氧質(zhì)量關(guān)系極大,漏電增加到一定程度即可構(gòu)成擊穿,導(dǎo)致器件失效。
當(dāng)前由于VLSI技術(shù)的進步,一方面器件尺寸在不斷縮小,要求柵氧厚度不斷減薄,但電源電壓并不能隨之按比例減小,柵介質(zhì)所承受的電場強度在不斷增加。例如,原來64k位DRAM,柵氧厚度40nm,電源電壓為5V,柵氧場強為1.25MV/cm。1M位
DRAM柵氧厚lOnm,內(nèi)部電壓降至2.5V,場強為2.5MV/cm。目前64M位DRAM,柵氧厚度僅為7nm,電壓降為3.3V,器件內(nèi)部不降壓時場強將達(dá)到4.7MV/cm。這對柵氧質(zhì)量及厚度的均勻性都提出了嚴(yán)格要求,以保證柵氧有一定壽命。另一方面,隨著IC集成度的提高,電路功能的擴大,可將一個系統(tǒng)集成在一塊芯片上,芯片面積不斷擴大,相應(yīng)地芯片上柵氧總面積增大,存在缺陷的概率增加,加上受到高電場作用,柵氧發(fā)生擊穿的地方增多,可靠性問題變得嚴(yán)重。
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