热应力对深亚微米SRAM漏电流的影响

浅槽隔离(STI)技术广泛应用于深亚微米CMOS集成电路制造,是工艺应力主要的来源之一。CMOS工艺采用牺牲氧化层(SAC OX)、栅氧化层以及退火等多道热工艺过程,由此产生的热应力对集成电路漏电流有重要影响。使用TCAD软件对STI结构应力分布进行了仿真分析,通过分组实验对静态随机存储器(SRAM)芯片静态漏电流进行了测试分析。结果表明,牺牲氧化层工艺引起的热应力是导致SRAM漏电流的主要因素,其工艺温度越高,STI应力减小,芯片的漏电流则越小;而取消牺牲氧化层工艺可以获得更小的应力和漏电流。栅氧化层退火工艺可以有效释放应力并修复应力产生的缺陷,退火温度越高漏电流越小,片内一致性也越好。因此,对热工艺过程进行优化,避免热应力积累,是CMOS集成电路工艺开发过程中要考虑的关键问题之一。