安平县雪胜金属丝网制品有限公司-是国内最早做蚀刻网加工微孔筛板的企业之一

当前位置:主页 > 新闻资讯 > 新闻资讯 >

栅电极的蚀刻工艺及金属栅的实现

来源:未知 发布时间:2015-10-24 01:01 点击: 
蚀刻网金属栅的实现方法主要有三种:插入金属的多晶硅叠层、全硅化物栅(FUSI)和双金属的全金属替代栅。根据产品线组合(高性能与低功耗和低静态功耗)、制造专长和实施路线图的不同,各家公司会采用不同的方法。低运行功耗器件和低静态功耗器件强烈地受成本所驱动,不过高性能器件有可能采用更新奇的金属解决方案。
 
蚀刻板Inte在45 nm 节点的生产中引入了铪基(hafni.um-based)高k栅电介质和金属栅电极。在Intel之后,IBM 也很快发布一个类似的通告。高k栅电介质在两个方面优于现在使用的氮氧化硅:较小的栅泄漏电流和较大的驱动电流。它还可以使未来的器件能够进一步地等比例缩小,因为常规的电介质已经相当薄,厚度只有约5个原子。据估计,几乎一半的芯片功耗是由穿透薄层电介质的泄漏电流所引起的。与此同时,TI也在45 nln节点的生产中引入了金属栅,但同时也表示将继续使用含氮化硅的电介质,这样既能够提供必要的功耗控制,又无需同时转向更复杂的新型高k材料。图3显示了高k金属栅的晶体管结构。
 
栅电极的蚀刻工艺也由多步操作共同组成,其主要包括表面掩膜材料蚀刻、金属栅电极蚀刻等,在一些情况下,甚至还要对栅电极绝缘材料进行蚀刻操作。为了提高生产效率和降低成本,在同一腔体中实现多层堆叠栅电极的蚀刻操作就变得十分必要。据Lam Research蚀刻部总经理、集团副总裁Rick Gottscho介绍,先进的腔体设计和设备控制是实现这一目标的关键。他说:“由于栅电极结构的复杂性,最后一层与第一层被蚀刻的材料并不相同,为了确保在同一腔体中实现多层堆叠栅电极的蚀刻操作,这就要求设备具备精确的预涂技术,从而能够使每一片硅片的蚀刻氛围保持一致。”先行栅极工艺对此要求更为严格,为了得到优异的线宽控制和蚀刻轮廓表现,必须对包括等离子体均匀性、硅片温度和偏压在内的多个参数进行严格的监控。他补充说,提高对衬底薄膜材料的选择比必须尽可能地避免对高介电常数绝缘材料/金属栅电极结构线宽尺寸的影响。“为了防止清洗过程引入的线宽尺寸的变化,必须要尽可能地缩短硅片暴露在化学清洗材料中的时问。”
 
冲孔网在IEEE国际电子器件会议(IEDM)上,1MEC报告了一项重大进展,即在32 nm 节点上,利用铪基高k介质和TaC金属栅极可显著提高平面CMOS的性能(见图4所示)。通过在栅介质和金属栅之间增加一薄层介质盖可获得较低的阀值电压(vt)和导带及价带间的有效功函数( 。此外,栅叠层的激光退火过程明显降低了最小的可能栅长,增强了对短沟效应的控制能力。对于CMOS器件,限制其采用高k介质的主要挑战是导致低性能的高 。双金属栅与双介质层的复合可以解决这个问题,但其缺点是成本太高。IMEC开发了一种更简单、成本更低的集成方案,只用一层介质堆叠和一层金属。
 
因为薄栅介质在规定寿命之前会遭受软击穿,其失效是很难预料的,因此1MEC开发了一种随时间变化的介质击穿模型,可以全面地预测器件的可靠性。这种模型基于硬击穿的统计分析,包括了多种软击穿和疲劳情况。将这种模型应用到高k金属栅器件中,可证明栅介质具有极好的性能。
相关链接: 不锈钢丝 微孔板
我们专业从事各种金属蚀刻网的定制加工,近十年来,我司一直专注于蚀刻网、微孔网、蚀刻过滤网等精密筛网的生产,如果本站没有你需求的图片,可以咨询我们是否可以加工定制。电话:0318-6802903 13315808979 传真:0318-7881169 邮箱:13315808979@163.com 
公司地址:河北省安平县丝网产业基地 邮编:053600 点击这里给我发消息243499583  Power by DedeCms