具有應變層植入絕緣溝槽之電晶體裝置

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102137345

專利證號

I 521708

專利獲證名稱

具有應變層植入絕緣溝槽之電晶體裝置

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺北科技大學

獲證日期

2016/02/11

技術說明

近年來，金氧半場效電晶體(MOSFET)仍沿著摩爾定律在縮小，持續提升元件的性能，但若只有尺寸縮小，就會有氧化層變薄及通道變短，所導致的漏電流問題。而MOSFET的應變工程，可迅速與傳統製程整合，有效地提升載子的遷移率，增加汲極的電流，對MOSFET性能的提升，已是必要的技術。 應變矽工程中的接觸孔蝕刻停止層(Contact etch stop layer, CESL)技術，可使MOSFET產生應變，已成為提升載子遷移率的主流技術之一，但其技術存有一項問題，就是CESL所造成的應力分佈及效果，會因MOSFET的通道長度而不同，在短通道時，通常對提升載子遷移率有較明顯地效果，但於長通道時，對載子遷移率提升通常不顯著，甚至有相反的效果，這是非常可惜的。 本計畫所研發CESL植入淺溝槽絕緣(STI)內，可進一步改善MOSFET遷移率的技術。藉由CESL植入STI，將CESL產生的通道應力，由現行的剪應力(shear stress)變成正向應力(normal stress)，使得此應變技術不管在長通道與短通道都能有效的提升效能。本方法預計無需增加光罩且能與現有的製程整合，頗具推廣的潛力。希望此獨創的方法，可使晶圓廠及電路設計者，對使用應變矽技術更為精進，促進台灣半導體工業的發展。 The CESL (contact etch stop layer) technology can effectively generate tensile or compressive strain in the MOSFET channels and has already become one of major technology applied in the IC industries. Nevertheless, the technology has an unsolvable problem. That is CESL stressor caused different results for MOSFETs with different channel lengths. For short channel devices, the mobility improvement is obvious, but for long channel devices, the result is not only worsened but may disclose deteriorating. A creative method, CESL rooted into STI, is proposed in this project to solve above problem. It is proved that the rooted CESL can generate normal stress to the MOSFET channel region in replacing the shear stress generated by the current CESL layer, which then can be equally applied in short and long channel MOSFETs. This method should be very valuable for it does not need additional masks and can be easily integrated in the current IC processes.

備註

本部(收文號1080026226)同意該校108年4月26日北科大產學字第1087900115號函申請終止維護專利

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