分类
Process

LOCOS之bird’s beak(鸟嘴效应)

在传统的硅的局部氧化(LOCOS)过程中,当氧扩散穿越已生长的氧化物时,它也会在其它方向上扩散。一些氧原子纵向扩散进入硅,另一些氧原子横向扩散,这样就造成氮化物掩膜下有着轻微的侧面氧化生长。由于氧化层比消耗的硅更厚,所以在氮化物掩膜下的氧化生长会装氮化物的边缘抬高。这种现现被称为“鸟嘴效应”(bird’s beak)。

如下图所示

bb-1

      它是LOCOS工艺中一种不好的现象,而且氧化物越厚,“鸟嘴效应”更显著。通常会在氮化物和硅之间生长一层薄氧化层,称之为垫氧(pad oxide),  这样可以有效的减小氮化物掩膜和硅之间的应力。另外采用(111)晶向的P沟工艺比采用(100)晶向的N沟工艺有更短的“鸟嘴”;若SiO2膜加厚,则可减小缺陷,但“鸟嘴”就增大。

1. 在同等工艺的情况下,鸟嘴的尺寸是不会有太大改变的,所以,当尺寸变小时,鸟嘴部份就会吃掉很多isolation的空间,所以必须通过工艺的改变来缩小鸟嘴,但还是有一定限度的,所以不会随尺寸的缩小无限收缩鸟嘴大小

2. 以上说的是鸟嘴,那么当鸟嘴已不能再缩时,收缩space的唯一办法就是把nitride之间的space做的很小,这样total isolation space ~ nitride space + 2*鸟嘴。可是这样做的后果就是,当nitride space 太小时,通过locos长的field oxide会长不厚,直接导致field isolation fail, 即场开启电压不能符合要求。

3. 现在的STI工艺,就克服了field oxide thinning的问题,当然,sti depth是变得越来越深了,space也是越来越小了,可是机台方面的发展似乎还能应付尺寸缩小时的要求

bb-2

参考资料:《半导体制造技术》 page220

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注