Evaluation de l'influence d'un procédé LOCOS sur la génération interfaciale des transistors NMOS

R. Jérisian; J. Oualid; J. Dugas; J. M. Mirabel

doi:doi:10.1051/jp3:1991191

Numéro		J. Phys. III France Volume 1, Numéro 7, July 1991


Page(s)		1311 - 1321
DOI		https://doi.org/10.1051/jp3:1991191

DOI: 10.1051/jp3:1991191
J. Phys. III France 1 (1991) 1311-1321

Evaluation de l'influence d'un procédé LOCOS sur la génération interfaciale des transistors NMOS

R. Jérisian¹, J. Oualid¹, J. Dugas¹ and J. M. Mirabel²

¹ Laboratoire des Matériaux et Composants Semi-conducteurs de l'Ecole Nationale Supérieure de Physique de Marseille, Domaine Universitaire de Saint-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 13, France
² SGS Thomson Microelectronics, Zone industrielle de Rousset, 13790 Rousset, France

(Reçu le 28 janvier 1991, accepté le 18 mars 1991)

Abstract
Leakage currents of NMOS transistors, with various gate widths, have been measured using the gate controlled diode method. It is shown that the mean value of the interfacial generation velocity over the channel is strongly increased as the transistor width is reduced. These results are explained assuming that the interface state distribution decreases exponentially from the bird's beak toward the middle of the channel with an attenuation length $\lambda_{\rm s}\simeq4~\mu$ m for the relevant technology. These interface states are created during the serious steps of the LOCOS process used for the realization of the field oxide. The generation velocity under the bird's beak, $S_{\rm B}$ , is may more important than the generation velocity in the middle of a very large channel. We propose that $S_{\rm B}$ and $\lambda_{\rm s}$ be used for characterizing the influence of the LOCOS process upon the interfacial generation velocity of field effect transistors.

Résumé
En étudiant les courants de fuite de transistors NMOS, de différentes largeurs, utilisés comme des diodes contrôlées par grille, nous avons montré que la vitesse de génération interfaciale moyennée sur tout le canal augmente très fortement lorsque la largeur des transistors est réduite. Nous avons expliqué les résultats en supposant que la distribution des états d'interface décroît de façon exponentielle du bec d'oiseau vers le centre du canal avec une longueur d'atténuation $\lambda_{\rm s}\simeq4~\mu$ m pour la technologie utilisée. Ces états d'interface sont créés au cours des différentes étapes du procédé LOCOS utilisé-pour la réalisation de l'oxyde de champ. La vitesse de génération sous le bec d'oiseau, $S_{\rm B}$ , est bien plus importante qu'au centre d'un canal très large. Nous proposons que $S_{\rm B}$ et $\lambda_{\rm s}$ , servent à caractériser l'influence du procédé LOCOS sur la génération interfaciale des transistors à effet de champ.