如何抑制溝道效應(yīng),抑制溝道效應(yīng)的方法-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-12-16
溝道效應(yīng)是指在晶體材料中，注入的離子沿著晶體原子排列較為稀疏的方向穿透得比預(yù)期更深的現(xiàn)象。
對(duì)晶圓進(jìn)行離子注入時(shí)，當(dāng)注入離子的方向與晶圓的某個(gè)晶向平行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡將不再是無規(guī)則的碰撞，而是將沿溝道（原子之間的縫隙）運(yùn)動(dòng)并且很少受到原子核的碰撞，因此來自注入的離子的阻力作用要小得多，注入離子的能量損失率很低。
在其他條件相同的情況下，很難控制注入離子的濃度分布，注入深度比正常注入更深，并使注入離子的分布產(chǎn)生一個(gè)很長(zhǎng)的拖尾，注入縱向分布峰值不符合高斯分布。溝道效應(yīng)將使離子注入的可控性降低，甚至使得器件失效。
在表面注入一層非晶材料：通過在硅片表面注入非晶材料，如SiO或Ge，形成一層非晶層，可以破壞表面晶體的排列，從而減少溝道效應(yīng)的發(fā)生。
表面添加一薄層氧化物：在硅片表面熱氧化一層氧化硅（SiO），由于氧化硅的晶格結(jié)構(gòu)與硅不同，可以在離子注入過程中打亂離子注入的方向，增加隨機(jī)性，從而減少溝道效應(yīng)。
破壞表面硅原子的排列（預(yù)先淺注入）：通過預(yù)先淺注入Si、Ge、F、Ar等元素，使表面硅原子非晶化，破壞硅片表面的晶體結(jié)構(gòu)，從而減少溝道效應(yīng)。
將晶圓傾斜一定的角度：在離子注入過程中，將晶圓傾斜一定的角度（如7°），可以使離子注入方向偏離溝道軸向，減少沿溝道運(yùn)動(dòng)的離子數(shù)量，從而抑制溝道效應(yīng)。
為什么離子注入需要7°角？
因?yàn)樽⑷敕较蚝途A有一定傾角后，注入離子與晶圓內(nèi)部的原子碰撞概率提高，而抑制了隧道效應(yīng)的產(chǎn)生。
為什么一定是7°傾角呢？如果傾角過大，帶膠注入時(shí)，離子被光刻膠部分遮擋，形成較大的陰影區(qū)，造成實(shí)際注入?yún)^(qū)域與設(shè)計(jì)區(qū)域有一定的偏差。
如果傾角過小，不能很好解決隧道效應(yīng)，還易造成雙峰分布。所以，結(jié)合理論和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際工藝過程中會(huì)選擇7°角作為離子注入入射角度。
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