氧化是将晶圆上的硅转化为二氧化硅的过程。硅和氧的化学反应在室温下就开始了,但在形成非常薄的天然氧化膜后停止。为了获得有效的氧化速率,晶圆必须在高温下放入有氧气或水蒸气的炉子中。二氧化硅层用作高质量绝缘体或离子注入的掩模。硅形成高质量二氧化硅的能力是硅仍然是 IC 制造中的主要材料的重要原因。氧化技术 1. 将清洁的晶圆放置在晶圆装载站中,然后将干氮 (N2) 引入腔室。当炉子达到所需温度时,氮气可防止发生氧化。
先进的 CMOS 技术在每一代新产品中都采用传统的尺寸缩放和颠覆性技术创新,以实现预期的性能改进 [1][2]。这在纳米技术中更为重要,因为传统的结深、栅极长度和栅极氧化物厚度缩放正在接近某些物理极限。先进 CMOS 技术的主要工艺突破之一是将大量应力元件引入 NMOSFET 和 PMOSFET(图 1),以提高性能。特别是,PMOSFET 器件受到了更多关注,因为 SiGe 技术随时可用,这种技术易于理解且与基础硅工艺完全兼容。这些工艺元件(如源极/漏极 eSiGe)已成功集成到 45nm [3] 至 32nm [4][5] 及以后的高性能 PMOSFET 中。其他应力元件(如压缩或拉伸应力衬里)对 PMOSFET 或 NMOSFET 都有好处,具体取决于氮化硅衬里的应力极性。尽管有大量文献介绍了传统缩放和不同应力元件如何影响 MOSFET 性能,但人们对它们对在高电流水平下工作的器件的影响知之甚少,例如在 ESD 类脉冲条件下 [6]。据报道,ESD NMOSFET 的故障电流不受拉伸衬里工艺的显著影响 [7],原因是