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LOD 效应
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-08-23 | 95 次浏览 | 分享到:

对于利用 STI作隔离的深亚微米CMOS 工艺制程技术,STI 沟槽中填充的是隔离介质氧化物,由于硅衬底和隔离介质氧化物的热力膨胀系数不同,导致STI 会产生压应力挤压邻近MOS 晶体管的有源区和沟道,引起器件的电参数发生变化,这种效应称为STI 应力效应,也称 LOD 效应 (Length of Diffusion effect)。LOD 效应主要影响器件的饱和电流 (Idsat) 和阈值电压(Vth)。图3-26所示为MOS受LOD 效应的剖面图。左边是单个器件,右边是三个器件,S是器件沟道到STI边界的距离。图3-27所示为有源区受LOD效应应力随 STI到器件沟道的距离变化,对于曲线A,距离S是5μm,对于曲线B,距离S是2.4μm,对于曲线C,距离S是1.4μm,对于曲线D,距离S是0.6μm,对于曲线E,距离S是0.3μm,可见有源区边缘受到的应力最大,中心最小,并且随着距离的增大而减小。LOD效应的物理原理与应变技术的原理是一样的。NMOS 的速度会随着应力的增大而减小,而 PMOS 的速度会随着应力的增大而增大。

LOD 效应对模拟电路的影响特别大,例如电流镜电路,如图3-28所示,其中图 3-28a是简单的电流镜电路,器件B 是器件A的器件宽度3倍;图3-28b是增加了伪器件A1和B1的电流镜电路,目的是获得更好的电路匹配,伪器件的栅都是接地的,所以它们始终是关闭的,对电路的实际功能没有影响。图3-29所示为简单的电流镜电路版图,它并没有考虑电路的匹配。图3-30所示为为了降低LOD 效应对电流镜电路的影响而在两边增加了伪器件A1和B1的版图从而增大STI到有效器件栅极的距离,目的是削弱LOD 效应对器件性能的影响,最终获得更好的电路匹配。