一種MOSFET雙峰效應(yīng)的簡單評估方法

　　4 試驗分析

　　通過對各種實驗條件的Id-Vg曲線的測量和雙峰效應(yīng)的評估，以粒子注入的濃度變化作為變量，雙峰效應(yīng)的量化值作為結(jié)果，建立了兩者變化關(guān)系的模型。圖4和圖5分別是模型的精確度評估圖和注入濃度對雙峰效應(yīng)的變化模型圖。

　　從圖4可以看出模型的精確度(Rsquare)為O.97。這表明，粒子注入濃度和雙峰效應(yīng)具有非常強的相關(guān)性。圖5顯示，雙峰效應(yīng)對Vt的注入濃度非常敏感。隨著濃度的上升，雙峰效應(yīng)越來越明顯。這個現(xiàn)象和現(xiàn)有的理論相吻合。由于Vt的注入能量為25 kev，有效摻雜濃度的峰值靠近MOS通道的表面。并且硼的吸出效應(yīng)(out-doping)明顯，隨著粒子注入濃度的升高，通道正下方的有效摻雜濃度上升，但側(cè)壁位置的有效濃度變化不大，致使這兩個位置的濃度差異增加。同時，硼的有效濃度的增加，會導(dǎo)致通道正下方的閾值臨界電壓Vt的上升。這個變化會使得MOS通道下方開啟時間延遲，從而側(cè)壁寄生晶體管的預(yù)先開啟時間變長，進一步導(dǎo)致漏電量的增加。同理，采用的雙峰效應(yīng)的量化評估值就會增加，雙峰效應(yīng)明顯。與Vt注入相比，Punch-through注入的濃度變化對雙峰效應(yīng)的影響不明顯。這是因為銦元素的吸出效應(yīng)不明顯，所以銦的有效濃度的變化對通道正下方和側(cè)壁位置的有效摻雜濃度的差異貢獻不大，從而雙峰效應(yīng)對銦的濃度變化相對不敏感。

　　本文的模型可以用于定性和定量的分析，但是對于MOSFET來說，V的粒子注入條件也影響晶體管整體的電學(xué)特性。所以，在確定最優(yōu)化的摻雜濃度條件時，要綜合考慮。

　　5 結(jié) 語

　　MOSFET的中心區(qū)域和側(cè)壁位置的有效摻雜粒子濃度的均勻分布是解決雙峰效應(yīng)的根本條件。不論這兩個位置的有效摻雜濃度差異的形成原因，理論上都可以找到一個比較優(yōu)化的工藝條件，使得有效摻雜濃度分布均勻，從而減少或消除雙峰效應(yīng)的影響。通過對雙峰效應(yīng)的量化評估，建立摻雜濃度和雙峰效應(yīng)相互關(guān)系的模型，從定性和定量的角度進一步了解和確定優(yōu)化條件。