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多晶硅柵(Poly-Si Gate)

Semi Connect ? 來(lái)源:Semi Connect ? 作者:Semi Connect ? 2022-11-17 10:07 ? 次閱讀
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多晶硅柵的形成是集成電路工藝中最關(guān)鍵的步驟,因?yàn)樗俗畋〉臇叛趸瘜拥臒嵘L(zhǎng)(干氧和濕氧),形成多晶硅柵的先進(jìn)且復(fù)雜的光刻技術(shù)和干法刻蝕技術(shù),以及需要精確控制且復(fù)雜的側(cè)墻工藝。

多晶硅柵結(jié)構(gòu)通常是一代集成電路工藝中物理尺度最小的結(jié)構(gòu),也是形成晶體管的關(guān)鍵。多晶硅柵形成的一般流程是,首先使用高溫?zé)嵫趸蓶叛趸ぃさ暮穸燃s為 1~10nm(由于在集成電路中有不同工作電壓的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,所以柵氧化層的厚度也不相同,需要采取多個(gè)步驟才能完成不同厚度的柵氧化層),然后進(jìn)行多晶硅柵的化學(xué)氣相沉積和摻雜(擴(kuò)散或離子注入),最后進(jìn)行光刻和干法刻蝕。

多晶硅柵光刻工藝使用的光刻機(jī)是同一技術(shù)代集成電路工藝線中最先進(jìn)、最昂貴的設(shè)備,它采用 UV 光源進(jìn)行曝光,波長(zhǎng)從g線(436nm)到DUV(248pm 和 193nm),以及 193nm 浸沒(méi)式;在光刻掩模版上采用了 OPC和PSM等技術(shù);在光刻工藝中采用了抗反射層、硬光刻膠技術(shù)、多重曝光技術(shù)等。

多晶硅柵的刻蝕采用的是最精細(xì)的刻蝕設(shè)備和技術(shù),通常采用 NF3、 SF6~HBr、CL2,等氣體,要求與 SiO2有極高的選擇比。多晶硅柵的檢測(cè)技術(shù)也是最精細(xì)的檢測(cè)技術(shù),用于光刻和刻蝕完成后多晶硅柵線寬和形狀等的檢測(cè)。

雖然在 45nm 以下的超大規(guī)模集成電路制造工藝中,為了解決多晶硅柵耗盡效應(yīng),以及多晶硅與高K介質(zhì)高界面態(tài)密度等問(wèn)題,多采用了高K金屬柵工藝,多晶硅柵的重要性有所降低,但是多晶硅柵工藝仍然被認(rèn)為是集成電路的標(biāo)志性工藝之一。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:多晶硅柵(Poly-Si Gate)

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