Herstellung und Charakterisierung flächenoptimierter Hochvolttransistoren mit neuartiger Geometrie für nichtflüchtige Halbleiterspeicher:
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2002
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG
1
1.1 PROBLEMSTELLUNG.
3
1.2 ZIEL.'*'!'[ 4
1.3 AUFBAU DER ARBEIT. 4
2 HOCHVOLTTRANSISTOREN IN NICHTFLUECHTIGEN SPEICHERN 6
2.1
DEFINITION UND EINSATZGEBIETE. 6
2.2 SPANNUNGSBEREICH DER HOCHVOLTTRANSISTOREN. 9
2.3 STAND DER TECHNIK. 12
2.4 EIGENE KONZEPTE. 14
3 PROZESSARCHITEKTUR
18
3.1 PROZESSFLUSS FUER EINZELTRANSISTOREN . 18
3.1.1 TRANSISTOR MIT GEFALTETER DRIFTREGION. 18
3.1.2 TRENCHGATETRANSISTOR. 24
3.1.3 KOMBINATION VON TVENCHGATE UND GEFALTETEM DRIFTGEBIET . 28
3.2 GESAMTPROZESSINTEGRATION.
33
4 TECHNOLOGISCHE ASPEKTE 36
4.1 TRANSISTOR MIT GEFALTETEM DRIFT GEBIET. 36
4.1.1 LOCOS-ISOLATION. 36
4.1.2 IMPLANTATION WANNE. 38
4.1.3 IMPLANTATION DRIFTGEBIET. 40
4.2 TRENCHGATETRANSISTOR. 41
4.2.1 IMPLANTATION WANNE. 42
4.2.2 IMPLANTATION PN-UEBERGANG . 43
4.2.3 GATEOXIDDICKE. 46
4.2.4 VERRUNDUNG DES GATEGRABENS.YY'. 51
4.2.5 GATEELEKTRODE. 56
5 GRUNDCHARAKTERISIERUNG 58
5.1 MESSAUFBAU.
58
5.2 MOSFET-CHARAKTERISTIK. 59
5.3 LECKSTROM. 61
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
5.3.1 MECHANISMUS. 61
5.3.2 MESSUNG. 63
5.4 GATESTEUERUNG DES TRENCHGATETRANSISTORS. 65
5.4.1 BAUELEMENTSIMULATION. 65
5.4.2 MODELLIERUNG DER GEKRUEMMTEN KAPAZITAET . 66
5.4.3 FOLGERUNGEN. 70
5.5 SERIENWIDERSTAND BEI GEFALTETER DRIFTREGION. 71
5.5.1 MODELL. 71
5.5.2 BESTIMMUNG DES SERIENWIDERSTANDS. 72
5.6 STOSSIONISATION. 75
5.6.1 MECHANISMUS. 75
5.6.2 MESSUNGEN. 77
5.7 BEWERTUNG. 78
6 SPANNUNGSFESTIGKEIT - DURCHBRUCH 80
6.1 MECHANISMEN. 80
6.1.1 LAWINENMULTIPLIKATION AM PN-UEBERGANG. 80
6.1.2 PARASITAERER BIPOLARTRANSISTOR. 82
6.1.3 OXIDDURCHBRUCH. 83
6.2 MESSUNGEN . 83
6.2.1 TRENCHGATETRANSISTOR.'. . . . 84
6.2.2 TRANSISTOR MIT GEFALTETER DRIFTREGION. 88
6.2.3 GATEOXID . 90
7 SPANNUNGSFESTIGKEIT - DEGRADATION 91
7.1 HEISSE ELEKTRONEN. 91
7.2 DEGRADATIONSERSCHEINUNGEN. 93
7.3 DEGRADATION DES TRANSISTORS MIT GEFALTETEM DRIFTGEBIET. 95
7.3.1 EXPERIMENTELLE BEFUNDE. 96
7.3.2 DISKUSSION.100
8
ZUSAMMENFASSUNG 104
A GRUNDGLEICHUNGEN DES MOS-TRANSISTORS 107
B IDENTIFIZIERUNG VON KRISTALLEBENEN 108
C ELEKTROSTATIK DER GEKRUEMMTEN MOS-DIODE 111
D SCHNITTPUNKTBESTIMMUNG VON REGRESSIONGERADEN 115
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