硅中硼磷的横向扩散及其引起的CMOS LSI失效问题

实验发现,硼磷通过掩膜窗口向硅中扩散时,横向与纵向扩散深度之比 y_j/x_j 不是一个常数,而是随扩散温度的降低增大。此外,对于硼和磷的扩散来说,这个比值是不同的,且有(y_j/x_j)_B>(y_j/x_j)_P。通过解剖一些实际的 CMOS LSI 芯片结构发现,无论是采用常规工艺,或者是采用全离子注入技术,其失效的一种重要模式是 PMOS FET源、漏区硼扩散横向连通。分析了产生这种失效模式的机理。并提出在设计 CMOS LSI 时,适当调整 NMOS FET 和 PMOS FET 的沟道长度,有利于提高成品率和电路性能。

关于硅中硼磷扩散的微观机理的讨论

本文从硅中硼磷扩散的宏观特性出发,介绍近几年来为解释这种扩散的宏观特性而提出的几种扩散机理模型,并对此作初浅的讨论。