–азвитие технологии ћќѕ »—

 

—одержание

—тр.

¬ведение. 3

1 –азвитие ћќѕ »—. 4

2 ѕринцип работы и структура ћќѕ - транзистора 6

3 “ехнологи€ n Ц канальных ћќѕ —Ѕ»—. 8

3.1 »сходный материал. 10

3.2 »зол€ци€. 11

3.3 Ћегирование области канала. 12

3.4 ‘ормирование затвора. 13

3.5 ‘ормирование областей истока и стока. 14

3.6 Ќанесение и оплавление фосфорно-силикатного стекла (‘——) 15

3.7 ћеталлизаци€. 16

4 ќсобенности технологии  ћќѕ Ѕ»—.. 17

5 ќсобенности субмикронных ћќѕ Ц транзисторов. 21

5.1  онструкции ћќѕ - транзисторов в —Ѕ»—.. 23

5.2 ћетоды улучшени€ характеристик ћќѕ - транзисторов. 26

—писок использованных источников. 31

¬ведение

—хемы на ћќѕ (металл - окисел - полупроводник) - транзисторах составл€ют в насто€щее врем€ значительную часть изделий, выпускаемых электронной про≠мышленностью. Ќа их основе строитс€ большинство интеграль≠ных схем с сверх большой (—Ѕ»—) и большой степенью интеграции. —хемы на ћќѕ - транзисторах занимают доминирующее поло≠жение при создании таких функционально законченных изделий, как посто€нные и оперативные запоминающие устройства, микроконтроллеры, микропроцессоры, ј÷ѕ, ÷јѕ и т.д.

Ѕлагодар€ своей высокой надежности и большой функцио≠нальной сложности ћќѕ —Ѕ»— позвол€ют строить более дешевую аппаратуру. ѕри равной функциональной сложности они имеют меньшие геометрические размеры, чем схемы на би≠пол€рных транзисторах, а процесс их изготовлени€, как пра≠вило, проще, чем технологи€ схем на бипол€рных приборах. «начительным достоинством ћќѕ »— €вл€етс€ и то, что их применение в устройствах позвол€ет повысить надеж≠ность и сложность последних, а также предсказывать параметры разрабатываемых на их основе систем [1].

–азвитие технологии изготовлени€ ћќѕ »— позволило повысить скорость работы цифровых микросхем, которые в насто€щее врем€ стро€тс€ на ћќѕ транзисторах и уменьшить при этом габаритные размеры микросхем.

¬ работе рассматриваютс€ основные этапы технологии, используемые при изготовлении ћќѕ Ц транзисторов и тенденци€ развити€ технологии.









1 –азвитие ћќѕ »—

ѕринцип работы полевого транзистора (ћќѕ - транзистора) был известен ещЄ до по€влени€ бипол€рного транзистора. ќднако лишь недавно, благодар€ достижению стабильности и контролируемости технологического процесса ћќѕ Ѕ»— стали реальностью.

—огласно литературным источникам, первые попытки построить активный полупроводниковый прибор, основанный на эффекте пол€, были предприн€ты Ћилиефельдом в начале 30 Ц х гг. ќ. ’ейл запатентовал свое открытие в ¬еликобритании в 1935 г. ѕерва€ действующа€ модель унипол€рного полевого транзистора была разработана фирмой Bell Telephone Laboratories, где в 1948 г. Ѕардиным и Ѕреттейном был открыт транзисторный эффект. ”ченые наблюдали этот эффект в серии экспериментов по модул€ции тока, протекающего через точеч≠ные контакты с кристаллом германи€. »х открытие проложило дорогу к разработке точечных транзисторов и к изобретению бипол€рных транзисторов, работа которых в большей степени основаны на инжекции неосновных носителей зар€да, чем на полевом эффекте. «атем внимание исследователей переключи≠лось на эти два типа бипол€рных транзисторов, и развитие полевых транзисторов фактически приостановилось.

¬ 1952 г. Ўокли описал полевой транзистор с управл€ю≠щим обратно смещенным р - n - переходом. “акие полевые тран≠зисторы были впоследствии изготовлены и исследованы ƒекеем и –оссом, которые в 1955 г. аналитически определили предель≠ные параметры подобных транзисторов. ќднако первые по≠пытки изготовить полевой ћќѕ - транзистор оказались безуспеш≠ными, поскольку не удавалось получить контролируемую и ста≠бильную поверхность.

¬ 1958 г. по€вилась перва€ монолитна€ »— с бипол€рными плоскостными транзисторами.†

¬ажным достижением в полупроводниковой технике €вилась разработка в начале 60-х гг. кремниевой планарной технологии. ¬ыращивание, травление и повторное выращивание изоли≠рующего сло€ окисла на поверхности кремниевой подложки позволили получить значительно более стабильную поверхность, а также контролировать геометрические размеры с большей точностью, чем это было возможно ранее. ¬ результате на≠ступил период в развитии ћќѕ - транзисторов, когда стало воз≠можным заменить ими электронные лампы и дорогосто€щие бипол€рные транзисторы. ѕопытки серийного производства ћќѕ - транзисторов натолкнулись на трудности, св€занные с миграцией зар€да вдоль поверхности, котора€ приводила к ухудшению их электрических характеристик. — последующим улучшением технологии по€вились первые надежные дискретные ћќѕ -транзисторы с воспроизводимыми параметрами.

»— содержаща€ меньше 100 полевых транзисторов была изготовлена в 1961 г Bell Laboratories более чем через 30 лет после открыти€ принципа действи€ полевого транзистора.

††††††††††† ѕроблемы контрол€ технологического процесса посто€нно беспокоили изготовителей ћќѕ Ц схем вплоть до 1967 г. ¬ это врем€ процент годных ћќѕ Ц схем со стабильными параметрами был увеличен как за счЄт усовершенствовани€ основного ћќѕ процесса, так и за счЄт усилени€ технологической дисциплины и установлени€ строго контролируемой окружающей среды в чистых помещени€х на критических этапах технологического процесса. ¬последствии процент входа годной продукции продолжал непрерывно расти благодар€ накоплению производственного опыта и созданию лучших оборудовани€, инструментов и исходных материалов.

††††††††††† ¬ дополнение к повышению качества материалов и оборудовани€ значительно возрос и объем знаний в области физики поверхности полупроводников, что привело к усовершенствова≠нию технологического процесса† в некоторых его критических точках. ƒругим фактором, который помог увеличить выход годной продукции, было развитие схемотехники,† позволившее полнее использовать специфические свойства ћќѕ Ц транзисторов [1].

†¬ 1969 году »— на ћќѕ транзисторах содержали от 1000 до 10000 транзисторов. 1971 году была придумана технологи€ ионной имплантации, 1975 году благодар€ технологии с самосовмещЄнного затвора, стало возможным производство —Ѕ»— (10000 Ц 100000 транзисторов).

¬ 1980 году Ц степень интеграции увеличилась до 100 000 транзисторов и больше на кристалле, и по€вились ”Ѕ»— (ультра большие »—).

Ќаконец, с 1990 годов производ€тс€ »— с 1000000 и больше транзисторов. Ѕлагодар€ развитию технологии одна микросхема малых размеров может выполн€ть множество функций и с большой производительностью.



††††††††††† 2 ѕринцип работы и структура ћќѕ - транзистора


—труктура n-канального ћќѕ - транзистора приведена на рис. 2.1. «атвор выполнен на металле, а сток и исток - на n-област€х (при замене на p-области получаетс€ p-канальный транзистор). ќбласти n(p) называют диффузионными. ѕри подаче напр€жений на затвор и сток (исток) под затвором образуетс€ тонкий канал, по которому течет ток, создаваемый движением электронов (дырок) от истока к стоку в nћќѕ (pћќѕ) - транзисторе. “олщина канала составл€ет около 100 ангстрем. ѕоскольку подвижность электронов почти в 2,5 раза выше, чем подвижность дырок, проводимость открытого n ћќѕ - транзистора в 2,5 раза больше проводимости p ћќѕ - транзистора. ћќѕ - транзисторы имеют следующие усредненные характеристики: входной ток - 5 мкј, входное сопротивление в статическом режиме - 106 ќм, сопротивление исток - сток закрытого транзистора 1012 ќм, сопротивление открытого транзистора - сотни ќм, паразитна€ емкость исток - сток - 10 п‘. ¬ бипол€рном транзисторе движение носителей происходит в слое, имеющем значительно большую толщину, чем в канальном транзисторе. Ѕипол€рные транзисторы имеют следующие усредненные характеристики: входной ток - 1 мкј, входное сопротивление - сотни ќм, сопротивление открытого транзистора - дес€тки ќм, сопротивление закрытого транзистора - сотни кќм, паразитна€ емкость эмиттер - коллектор - 10 п‘.


–исунок Ц 2.1 - —труктура n-канального ћќѕ Ц транзистора


††††††††††† Ќа рис. 2.2 показаны стандартные обозначени€ n ћќѕ- и p ћќѕ - транзисторов.


–исунок 2.2 - ќбозначени€ n ћќѕ- и p ћќѕ Ц транзисторов








††††††††††† 3 “ехнологи€ n Ц канальных ћќѕ —Ѕ»—


††††††††††† ѕолевой транзистор на основе структуры металл Ц окисел Ц полупроводник (ћќѕ ѕ“) наиболее широко используетс€ в —Ѕ»—. ƒо начала 70 Ц х гг. доминировали интегральные схемы на основе p Ц канальных ћќѕ ѕ“, что было св€зано с низким качеством окисла и границы раздела SiO2/Si. ¬ результате возникали зар€ды, привод€щие к инверсии типа проводимости на поверхности подложки p Ц типа. ѕосле 70 Ц х гг. доминируют n Ц канальные ћќѕ »—, преимущество которых про€вл€етс€ в более высокой подвижности электронов по сравнению с дырками, и, следовательно, в большем быстродействии »—.

††††††††††† — технологической точки зрени€ изготовление ћќѕ Ц транзисторов значительно проще бипол€рных транзисторов. Ёто можно видеть из сравнительного анализа данных таблицы 3.1.


“аблица 3.1 Ц —равнение ключевых процессов и условий технологии производства бипол€рных и ћќѕ Ц интегральных схем.

Ѕипол€рна€ технологи€

ћќѕ - технологи€

4-7 процессов легировани€ (имплантаци€ и/или диффузи€)

Ќеобходимость полной изол€ции элементов (изолированных островков)

Ёпитаксиальный процесс €вл€етс€ одной из основных операций

»спользуетс€ от 6 до 8 фотолитографий

Ѕолее 100 технологических операций

10 процессов с температурой около (или выше) 1000 C

 оэффициент передачи транзистора зависит от режимов легировани€ и термообработки

1-3 процесса легировани€ (имплантаци€, диффузи€)

  изол€ции предъ€вл€ютс€ менее жЄсткие требовани€

Ёпитаксиальный процесс не об€зателен


»спользуетс€ 4 - 6 фотолитографий

ќколо 30 технологических операций

2 процесса с температурой около (или выше) 1000 C

 оэффициент передачи транзистора существенно не зависит от режимов легировани€

ћќѕ - транзистор имеет малую площадь и, облада€ высоким входным сопротивлением, потребл€ет малую мощность от источника сиг≠нала. ¬ дополнение, при нулевом напр€жении на затворе ћќѕ ѕ“ с индуцированным каналом ток стока практически отсутствует, т. е. мощность потребл€етс€ транзистором только во врем€ подачи напр€≠жени€ на затвор. ѕроцесс изготовлени€ ћќѕ - интегральных схем сво≠дитс€ к формированию ћќѕ Ц транзисторов и соединений между ними, поскольку ћќѕ - структуры могут использоватьс€ не только в качестве транзисторов, но и как резисторы и конденсаторы, т. е. практически все схемные функции можно реализовать на одних ћќѕ - структурах.
















–исунок 3.1 - —хема изготовлени€ ћќѕ »ћ с самосовмещенными поликремниевыми затворами;

а Ч выращивание маскирующего оксида и перва€ фотолитографи€; б Ч выращивание подзатворного оксида; в Ч наращивание поликристаллического кремни€; г Ч втора€ фотолито≠графи€; д Ч диффузи€ областей истоков и стоков;

е Ч осаждение плевки оксида; ж Ч тре≠ть€ фотолитографи€, формирование металлизации

Ѕлагодар€ вышеуказанным факторам, ћќѕ - интегральные схемы за≠н€ли ведущее положение в области цифровой обработки информации. –ассмотрим типичный технологический процесс изготовлени€ ћќѕ Ц транзистора с LOCOS-изол€цией. Ќа рисунке 3.1 представлены основные этапы технологического процесса, а в разделах 3.1 Ц 3.7 более подробное их описание.


3.1 »сходный материал


»сходный материал - подложки слаболегированного (пор€дка ) кремни€ р - типа с ориентацией поверхности вдоль (001) плоскости. ¬ыбор подложек с ориентацией (001) обусловлен значи≠тельно меньшей (на пор€док) плотностью поверхностных состо€ний по сравнению с ориентацией (111). ѕри выборе уровн€ легировани€ подложки принимают во внимание следующие обсто€тельства. „ем слабее легирована подложка, тем менее чувствительно пороговое на≠пр€жение транзистора к смещению на подложке и тем меньша€ ем≠кость возникает между област€ми истока, стока и подложкой. ќднако если подложка легирована слишком слабо, обедненные области исто≠ка и стока могут соприкасатьс€, привод€ к проколам транзисторов. ¬ дополнение, слаболегированные подложки имеют высокую концен≠трацию неосновных носителей зар€да, что увеличивает токи утечки p-n-переходов при их обратном смещении. Ёту проблему можно ре≠шить двум€ способами. ќдин из них заключаетс€ в выращивании сла≠болегированных (~) эпитаксиальных слоев р Ц типа на сильно≠легированных†† подложках р - типа† (~). —ильнолегированные подложки имеют низкую концентрацию неосновных носителей зар€да (электронов), поэтому диффузионный ток в обратно смещенных пере≠ходах подавл€етс€ несмотр€ на большую диффузионную длину неос≠новных носителей в эпитаксиальном слое. ¬торой подход к решению проблемы основан на использовании эффекта внутреннего гетерировани€. Ќа глубине подложки формируют преципитаты Si02, которые существенно снижают врем€ жизни неосновных носителей зар€да при одновременной очистке приповерхностных областей подложки.


3.2 »зол€ци€

ѕри переходе к высокой степени интеграции —Ѕ»— особую роль приобретает изол€ци€ отдельных активных транзисторов дл€ подавлени€ паразитных электрических св€зей. Ќа рисунке 3.2 показаны два смежных n - канальных ћќѕ ѕ“. Ќаправление проводимости активных транзисторов перпендикул€рно поликремневому затвору. ќднако под затвором между соседними транзисторами могут возникать паразитные транзисторы, как это показано на рисунке 3.1.

 










–исунок 3.2 Ц “опологи€ смежных n Ц канальных ћќѕ »“ с общим поликремневым затвором, демонстрирующа€ по€вление паразитных транзисторов:

а Ц вид сверху, на котором отмечены как активный, так и паразитные транзисторы;

б Ц поперечное сечение по A-A соответствует структуре с LCMOS Ц изол€цией. ќбласти p+, проникающие в подложку, ограничивают распространение канала и преп€тствуют формированию паразитных транзисторов.


ƒл€ того чтобы устранить возможность по€влени€ проводимости между соседними транзисторами, пороговое напр€жение паразитных транзисторов должно быть очень высоким. Ёто достигаетс€ путем формировани€ толстого заглубленного сло€ окисла между активными транзисторами. ѕри формировании ћќѕ ѕ“ используют LOCMOS Ц изол€цию, основанную на локальном окислении предварительно протравленных участков кремни€.

ѕроцесс локального окислени€ аналогичен процессу, используемому дл€ изол€ции бипол€рных транзисторов, за исключением того, что при изол€ции ћќѕ ѕ“ локальный окисел не должен пронизывать всю толщину эпитаксиального сло€. Ќар€ду с хорошими изолирую≠щими свойствами, достоинством LOCOS-метода €вл€етс€ преимуще≠ственное заглубление окисла в подложку, так что поверхность остает≠с€ почти плоской (это важно при проведении процессов фотолитогра≠фии). ¬ дополнение, дл€ более эффективной изол€ции методом LOCOS можно формировать области, ограничивающие распростране≠ние инверсного канала (рис. 3.2). ƒоза имплантации при легировании ограничительных областей обычно составл€ет ; энерги€ имплантации выбираетс€ достаточной дл€ глубокого проникновени€ примеси с учетом частичного окислени€ сло€.


3.3 Ћегирование области канала

ќбычно проводитс€ дл€ регули≠ровки величины порогового напр€жени€ ћќѕ ѕ“. ¬ зависимости от режима работы транзистора имплантируют ионы бора или фосфора. ƒл€ получени€ транзисторов, работающих в режиме обеднени€, им≠плантируют ионы фосфора (n-канал), дл€ режима обогащени€ - ионы бора (р - канал). »мплантацию провод€т через тонкий слой окисла (рис. 3.3). ƒозу и энергию имплантации выбирают, исход€ из требуе≠мой величины порогового напр€жени€ с учетом толщины окисла. ¬ св€зи с тенденцией уменьшени€ длины канала в технологии —Ѕ»— примен€ют более глубокую имплантацию ионов с большей дозой (или двухстадийную имплантацию с различными дозами и энерги€ми): это позвол€ет избежать перекрыти€ обедненных исток - стоковых облас≠тей.










–исунок 3.3 Ц Ћегирование области канала дл€ регулировки величины порогового напр€жени€ ћќѕ ѕ“


¬месте с тем увеличение концентрации примеси в области канала приводит и† к нежелательным последстви€м, т. к. сопровождаетс€ уменьшением подвижности носителей зар€да.

3.4 ‘ормирование затвора


ѕроизвод€т путем осаждени€ поликристаллического кремни€ (поли-Si) в соответствующую область транзистора, при этом при осаждении поли-Si легируют фосфором до высокой концентрации носителей. ¬ыбор поли Ц Si обусловлен его способностью хорошо выдерживать высокотемпературную термообработку, а также одинаковой величиной работы выхода, что упрощает регулировку пороговых напр€жений ћќѕ ѕ“. ¬месте с тем сопротивление поли Si (>10 ќм) достаточно велико, что может приводить к значительной задержке сигнала, проход€щего по таким шинам, особенно при большой их длине (например, обща€ шина дл€ большого количества ћќѕ Ц транзисторов). ѕоэтому в последнее врем€ формируют многослойные затворы с применением слоЄв силицидов тугоплавких металлов (рис. 3.4). ћногослойный полицидный затвор имеет низкое слоевое сопротивление при сохранении электронных свойств границы раздела поли Si Ц SiO2. ќбласти истока и стока формируют высокодозной имплантацией ионов As в услови€х их самосовмещени€ с каналом; при этом слои LOCOS Ц изол€ции и затвора играют роль маскирующего покрыти€, которое обеспечивает локальность легировани€.








–исунок 3.4 Ц ‘ормирование двухслойного затвора и исток Ц стоковых областей ћќѕ Ц полевого транзистора


  преимуществам метода, при котором используетс€ нанесение силицидов на поверхность легированного поли Ц Si (така€ структура называетс€ полицид), относитс€ снижение поверхностного сопротивлени€ до 1-3 †при сохранении хорошо изученной границы раздела поли Si Ц SiO2.


3.5 ‘ормирование областей истока и стока.


†ƒл€ создани€ исток - стоковых областей более других подходит мышь€к, который позвол€≠ет получать мелкие p-n-переходы с минимальной диффузией в гори≠зонтальном направлении. ƒоза имплантируемой примеси обычно дос≠таточно высока и лежит в диапазоне , что обеспечивает формирование низкоомных областей истока и стока. Ёнерги€ имплан≠тируемых ионов должна быть достаточно высокой, чтобы они смогли проникнуть через пленку подзатворного окисла (см. рис. 3.4), но в то же врем€ достаточно низкой дл€ предотвращени€ их проникновени€ через пленку поликремни€ и области локального окислени€. ‘орми≠руемые таким образом области истока и стока самосовмещаютс€ с за≠твором. “акое самосовмещение способствует минимизации перекры≠ти€ затвора с област€ми истока и стока, из которых примесь диффун≠дирует в поперечном направлении. “ем самым обеспечиваетс€ сниже≠ние емкостей св€зи. ѕосле легировани€ областей истока и стока провод€т отжиг имплантационных дефектов, дл€ которого используют окисл€ющую сре≠ду. ѕри этом, нар€ду с отжигом дефектов и электрической активацией примеси, происходит рост термического окисла, в том числе на по≠верхности и боковых стенках поликремневого затвора. —лой окисла служит дл€ электрической изол€ции исток -стоковых областей от за≠твора, а также дл€ защиты областей истока и стока от проникновени€ фосфора†† и熆 осаждаемог на†† последующих†† стади€х†† фосфорно - силикатного стекла.


3.6 Ќанесение и оплавление фосфорно-силикатного стекла (‘——)

—лой ‘—— получают осаждением окисла из парогазовой сме≠си (методом CVD или LPCVD) с одновременным легированием фос≠фором до концентрации 6-8 ат %. ѕри таких концентраци€х фосфора окисел приобретает свойство разм€гчатьс€ вплоть до оплавлени€ при его нагреве до температуры 1000-1100 ∞— (при меньшей концентра≠ции процесс растекани€ затруднен, а концентраци€ фосфора выше 8 ат % может вызвать коррозию алюминиевой металлизации кислот≠ными продуктами реакции фосфора с атмосферной влагой).

¬ интегральных схемах фосфорно-силикатное стекло выполн€ет несколько функций. ‘осфор в таком стекле защищает лежащую под ним структуру прибора от подвижных ионов (Na+) и, кроме того, он делает стекло в€зким, облегча€ его оплавление при повышенной тем≠пературе (этот высокотемпературный процесс может быть также ис≠пользован дл€ дополнительного активировани€ и разгонки примеси, имплантированной в области истока и стока). ќплавление фосфорно силикатного стекла сглаживает рельеф, что улучшает воспроизведение ступенчатого рельефа при его покрытии металлической плЄнкой и способствует облегчению формировани€ топологического рисунка сло€ металлизации. Ќаконец, слой ‘—— изолирует металлический слой от поликремниевых шин.

ƒл€ создани€ контакта между ними в слое ‘—— вскрывают окна, после чего дл€ сглаживани€ крутых боковых стенок окон провод€т повторное оплавление ‘——: такие структуры пригодны дл€ нанесени€ металлизации.

3.7 ћеталлизаци€

Ќа последнем этапе провод€т осаждение металлического сло€ дл€ изготовлени€ контактов к област€м истока, стока и затвора, а также межэлементных провод€щих соединений внутри интегральных схем. ѕри этом контакт к слою поликристаллического кремни€ обычно выполн€ют вне активных областей транзистора. Ёто св€зано с тем, что за счЄт быстрой диффузии алюмини€ через слой поликристаллического кремни€ (диффузи€ по границам зЄрен, усиленна€ электрическим полем в области контакта) атомы алюмини€ могут достигать сло€ подзатворного диэлектрика и приводить к частичному раскислению SiO2. —лой подзатворного диэлектрика делают обычно тонким, поэтому даже небольшое его повреждение приводит к существенному изменению характеристик ћќѕ Ц полевых транзисторов, вплоть до их полного повреждени€.

ƒл€ металлизации используют преимущественно алюминий (чистый или в сочетании с другими металлами Ц например, добавление меди в алюминий уменьшает веро€тность электромиграции и св€занных с этим эффектом обрывов металлических дорожек). —ущественное уменьшение контактного сопротивление может быть достигнуто применением плЄнок платины или вольфрама. ¬ частности, при отжиге структуры плЄнка платины Ц кремний (поликремний) формируетс€ слой силицида платины, который позвол€ет снижать поверхностное сопротивление областей истока, стока и затвора с 50 до 3 †, что €вл€етс€ особенно важным дл€ —Ѕ»— с высокой степенью интеграции. ѕоследним на поверхность подложки осаждают сплошной слой плазмохимического нитрида кремни€ (SiN), который герметизирует подложку и предохран€ет еЄ от загр€знений и механических повреждений. ¬ тех местах, где необходимо сделать внешние (проволочные) выводы к слою металлизации, в защитном покрытии встраивают контактные окна [2]. ††



4 ќсобенности технологии  ћќѕ Ѕ»—


“ехнологи€ комплементарных ћќѕ - структур ( ћќѕ) €вл€етс€ в насто€щее† врем€ одной† из† самых† распространенных технологий —Ѕ»—.† “ехнолог舆†  ћќѕ†† заключаетс€†† ↆ формировани膆 n-†† и р - канальных ћќѕ - транзисторов в одном кристалле и по сравнению с n-канальными ћќѕ »— они потребл€ют значительно меньшую мощ≠ность. ќсобенностью технологии  ћќѕ »— €вл€етс€ формирование на пластине кремни€ больших областей с типом проводимости, отли≠чающимс€ от типа проводимости подложки. “акие области с другим типом проводимости называютс€ карманами. ¬ насто€щее врем€ су≠ществуют технологии с р - карманами† (на пластинах n-типа проводи≠мости), с n-карманами (на пластинах р - типа) и с n-и р - карманами (на почти компенсированном кремнии); примеры таких  ћќѕ-структур приведены на рисунке 4.1. Ќедостатком интегральных схем с одним кар≠маном €вл€етс€ необходимость перекомпенсации, т. е. введени€ при≠меси с противоположным типом проводимости в концентрации, по≠звол€ющей изменить тип проводимости кремни€. ƒл€ уверенной пе≠рекомпенсации и, следовательно, малого разброса параметров по пла≠стине, концентраци€ примеси в кармане должна быть в 5-10 раз выше, чем в основной пластине.  ак следствие, возникают нежелательные эффекты (увеличение обратного смещени€, увеличение емкости меж≠ду област€ми истока-стока и карманом). “ехнологи€ с двум€ отдель≠ными карманами (рисунок 4.1 в) свободна от этих недостатков, однако требует подложек кремни€ с очень низким уровнем легировани€ n - Si (-типа) или p - Si (-типа). ¬ этих случа€х, возможно, получать профи≠ли и уровни легировани€ в каждом кармане независимо. «а исключе≠нием процедуры изготовлени€ карманов, а также некоторых особен≠ностей регулировки пороговых напр€жений, синтеза изол€ции и ак≠тивных областей, при формировании  ћќѕ —Ѕ»— используютс€ те же технологические процессы (в сходных технологических режимах), как и в случае n-ћќѕ.





















–исунок 4.1 Ц  ћќѕ-структуры с p- каналом (а), n Ц каналом (б), двойным карманом (в)


Ќа рисунке 4.2 показаны этапы технологии изготовлени€  ћќѕ структур. ƒалее описаны более подробно каждый из этапов.

1. »сходный материал - слаболегированный эпитаксиальный слой - типа, выращенный на сильнолегированной n+ - подложке. “ака€ структура в сочетании с соответствующим методом формировани€ элементов позвол€ет избежать так называемого эффекта защелкива≠ни€ (тиристорного эффекта).

2. ‘ормирование n и р - карманов провод€т по варианту самосо≠вмещени€. Ќа поверхность пластины нанос€т двухслойную плЄнку SiO2 + Si3N4, в которой путЄм фотолитографии вытравливают области n Ц кармана, после чего провод€т имплантацию ионов фосфора с энергией, достаточной дл€ легировани€, но недостаточной дл€ прохождени€ через плЄнку SiO2+Si3N4.














–исунок 4.2 - —хема изготовлени€  ћќѕ-»ћ на одной пластине с р - карманами:

а - термическое оксидирование, перва€ фотолитографи€; б Ч локальна€ диффузи€: в - втора€ фотолитографи€; г Ч локальна€ диффузи€; д Ч треть€ фотолитографи€: е Ч локальна€ диффузи€; ж Ч четверта€ фотолитографи€; з Ч выращивание тонкого подзатворного оксида и п€та€ фотоли≠тографи€; и Ч формирование затворов и металлизации


ѕри постимплантационном термическом окислении n - кармана на поверхности открытых областей происходит рост окисла, тогда как остальна€ часть подложки, защищЄнна€ слоем Si3N4, не окисл€етс€. «атем методом селективного травлени€ удал€ют слой Si3N4 и во вновь открытых област€х подложки формируют p - карман имплантацией ионов бора. Ѕор проникает в подложку через тонкую пленку Si02, в то врем€ как области n-карманов защищены более толстым слоем окисла. ѕосле имплантации весь окисел удал€ют и провод€т диффузионную разгонку примеси в карманах.

3. ƒл€ изол€ции транзисторов в  ћќѕ - технологии можно ис≠пользовать метод LOCOS, однако особенностью €вл€етс€ необходи≠мость изол€ции двух различных типов транзисторов, локализованных в различных карманах вблизи границы их соприкосновени€. ƒл€ того, чтобы удержать пороговые напр€жени€ возникающих при этом пара≠зитных транзисторов на высоком уровне, необходимо размещать n - и р - канальные транзисторы довольно далеко от границы кармана.

4. ќсобенностью регулировки порогового напр€жени€ в  ћќѕ - технологии €вл€етс€ то, что величина Um должна быть почти одинаковой дл€ обоих типов транзисторов и составл€ть менее 1 ¬. ќднако если дл€ различных транзисторов использовать затвор одного типа (высоколегированный поликристаллический кремний -типа), то разность работ выхода электронов будет отличатьс€ дл€ р- и n-канальных транзисторов, что приводит к асимметрии пороговых на≠пр€жений обоих типов транзисторов. ѕодлегирование бором канала в р - кармане уменьшает величину Uпор. Ќаоборот, подлегирование бором канала в n - канальном транзисторе увеличивает величину Uпор. “аким образом при соответствующем выборе уровн€ легировани€ р - и n - областей можно использовать только один неселективный (без до≠полнительной фотолитографии) процесс ионной имплантации бора дл€ управлени€ (сближени€) величин Uпор каждого типа транзистора.

Ќа последующих этапах провод€т осаждение n+ - поликремни€ и формирование затворов.

5. »онна€ имплантаци€ областей истока и стока. ƒл€ уменьше≠ни€ числа фотолитографий сначала провод€т имплантацию бора без маскировани€ в истоки и стоки как n -, так и р - канальных транзисторов.

«атем локально, после проведени€ фотолитографии, выпол≠н€ют ионную имплантацию фосфора в области истока и стока n - канальных транзисторов с более высокой дозой, достаточной дл€ перекомпенсации наход€щегос€ там бора.

Ќа заключительных этапах формировани€  ћќѕ —Ѕ»— производ€т осаждение на поверхность фосфорно-силикатного стекла и его плавление при высокой температуре. ѕосле вскрыти€ окон в слое ‘—— формируют металлизацию. Ќаконец, самым последним слоем нанос€т слой плазмохимического нитрида кремни€,† который обеспечивает герметизацию приборов и их защиту от механических повреждений [2, 5].


5 ќсобенности субмикронных ћќѕ Ц транзисторов

“радиционна€ структура ћќѕ - транзистора обеспечила снижение длины затвора от 10 мкм в 70-х годах до 0,06 мкм в насто€щее врем€ путЄм простого масштабировани€, то есть уменьшением длины затвора, толщины диэлектрика и глубины залегани€ p-n-переходов. ќднако переход проектных норм через границу 130 нм в рамках традиционной конструкции наталкиваетс€ на физические ограничени€. “аким образом, транзисторы дл€ технологий XXI века должны иметь иную структуру и использовать новые материалы дл€ подзатворного диэлектрика.


“аблица 5.2. ќграничени€ дальнейшей миниатюризации

’арактеристики ††††††† †††††††††††††††††† ѕредел †††† ѕричина ограничени€ ††††††

“олщина окисла ††††††††††††††††††††††††††† 2,3 нм ††††††† “уннелирование через окисел ††††††

√лубина p-n-переходов †††††††† †††††††† 30 нм ††††††—опротивление областей истока и стока Ћегирование канала ††† †††††††††††††††††† Vt = 0,25 ¬* ††††††† ѕодпороговый ток †††††

ћелкие области истока и стока †††† 15 нм †††††††† †††††††† —опротивление †

ƒлина канала ††††† †††††††††††††††††† †††††††† 60 нм †††††††† †††††††† ѕодпороговый ток †††††

ƒлина затвора ††† ††††††††††††††††††††††††††† 100 нм †††††† †††††††† ѕодпороговый ток †††††

*) Vt - пороговое напр€жение.


— уменьшением геометрических размеров транзисторов снижаетс€ площадь кристалла, уменьшаютс€ паразитные Ємкости, улучшаетс€ быстродействие и снижаетс€ энергопотребление —Ѕ»—. «а последние 30 лет длина затвора ћќѕ -транзистора уменьшилась в 200 раз (с 10 мкм в начале 70-х годов до 60 нм в наши дни). ¬ насто€щее врем€ коммерчески доступной €вл€етс€ технологи€ с минимальными горизонтальными размерами элементов 0,13 мкм, позволивша€ реализовать массовое производство микропроцессоров Intel Pentium 4 с тактовой частотой более 2,5 √√ц на ћќѕ - транзисторах с длиной канала 60 нм и толщиной подзатворного окисла 1,5 нм. ¬ соответствии с прогнозами јссоциации предпри€тий полупроводниковой индустрии NTRS, минимальные размеры элементов будут продолжать быстро уменьшатьс€ и к 2012 году достигнут 50 нм.

 аждый технологический шаг в направлении уменьшени€ размеров сопр€жЄн с ростом проблем конструировани€ и производства, которые приходитс€ решать дл€ обеспечени€ теоретически прогнозируемых характеристик транзистора. Ћюбое улучшение одних параметров приводит к ухудшению других, причЄм с уменьшением размеров взаимное вли€ние параметров становитс€ всЄ более сильным.

— ростом степени интеграции —Ѕ»— и систем на кристалле увеличиваетс€ дол€ чипов, содержащих аналоговые блоки, которые обеспечивают взаимодействие с окружающим миром, необходимое дл€ крупных и функционально законченных систем.   транзисторам дл€ аналоговых и цифровых применений предъ€вл€ютс€ противоречивые требовани€. ƒл€ цифровых —Ѕ»— пороговое напр€жение нельз€ снижать неограниченно, поскольку при этом увеличиваетс€ подпороговый ток, который определ€ет потребление энергии —Ѕ»— в неактивном состо€нии. ¬ерхний предел порогового напр€жени€ ограничиваетс€ четвертью от напр€жени€ питани€, которое стараютс€ снизить дл€ уменьшени€ потребл€емой мощности. ќднако дл€ аналоговых схем идеальным €вл€етс€ нулевое пороговое напр€жение Vt = 0, что увеличивает динамический диапазон аналоговой схемы, определ€емый разностью между напр€жением на затворе и Vt, то есть (Vgs Ц Vt).

ќсобыми требовани€ми к "аналоговым" транзисторам €вл€ютс€ также повышенна€ нагрузочна€ способность (ток стока в режиме насыщени€), линейность и малые нелинейные искажени€ на малом сигнале. ƒл€ дифференциальных каскадов и токового зеркала важна согласованность характеристик транзисторов.

ќсновными проблемами микроминиатюризации ћќѕ - транзисторов €вл€ютс€ туннелирование через затвор, инжекци€ гор€чих носителей в окисел, прокол между истоком и стоком, утечки в подпороговой области, уменьшение подвижности носителей в канале, увеличение последовательного сопротивлени€ между истоком и стоком, обеспечение запаса между пороговым напр€жением и напр€жением питани€. “ранзистор должен иметь слабую зависимость порогового напр€жени€ от напр€жени€ на стоке, от длины и ширины канала, а также большую передаточную проводимость, большое выходное сопротивление, малое сопротивлени€ областей истока и стока и большую нагрузочную способность. ≈мкости затвора и p-n-переходов должны быть минимальны. –азброс параметров техпроцесса, который растЄт с уменьшением размеров транзистора, не должен снижать процент выхода годных кристаллов.


5.1  онструкции ћќѕ - транзисторов в —Ѕ»—


Ќаиболее распространЄнной конструкцией ћќѕ - транзистора, используемой более 10 лет в полупроводниковой промышленности, €вл€етс€ LDD (Lightly Doped Drain) структура (рисyнок 5.1). ≈Є особенностью €вл€етс€ наличие мелких слаболегированных областей, которые удлин€ют области истока и стока в сторону канала.  онцентрацию легирующей примеси в этих област€х (фосфор и бор) и режим еЄ разгонки выбирают таким образом, чтобы получить плавный p-n-переход. ќбычно концентраци€ примеси составл€ет от †до , в то врем€ как в n± област€х она достигаетЦ . ѕолученное таким способом снижение напр€жЄнности электрического пол€ в канале на границе со стоком уменьшает энергию гор€чих электронов, которые вызывают долговременную деградацию параметров транзистора.

–исунок 5.1 - “ипова€ структура ћќѕ - транзистора. ѕунктиром показан ореол (halo), охватывающий LDD-области истока и стока

—лаболегированные LDD-области также повышают напр€жение прокола, инжекционного и лавинного пробо€ транзистора, уменьшают DIBL-эффект и эффект модул€ции длины канала.

√лубина LDD-областей истока и стока составл€ет 50Ц100 нм дл€ транзисторов с длиной канала 0,25 мкм (рис. 5.2, табл. 5.1). ”меньшение глубины p-n-переходов до 10 нм приводит к увеличению сопротивлени€ слоЄв истока и стока до 10 кќм/квадрат, что ограничивает нагрузочную способность транзистора. ѕерекрытие LDD-областей затвором должно быть не менее 15Ц20 нм, чтобы предотвратить снижение нагрузочной способности транзистора. “олщина поликремниевого затвора составл€ет пор€дка 300 нм.


“аблица 5.1 ћасштабирование ћќѕ - транзисторов согласно NTRS

ѕроектные нормы, нм ††††††††††††††250 ††††††† 180 †† ††††††††††††130 ††††††††100 ††† †††††††††††††70

“олщина окисла, нм ††† ††††††††††††††4Ц5 ††††††† 3Ц4 †† †††††††††††††2Ц3 †††††††† 1,5Ц2 †††††††† †††††††† <1,5 †

√лубина p-n-переходов, нм † 50Ц100 †††††† 36Ц72 †††††††† 26Ц52 †††††††† 20Ц40 †††††††† 15Ц30

Ќапр€жение питани€, ¬ ††††††† 1,8Ц2,5 †††††† 1,5Ц1,8 †††††† 1,2Ц1,5 †††††† 0,9Ц1,2 †††††† 0,6Ц0,9

“ок утечки, нј/мкм ††† †††††††† 1 †††††† †††††††† 1 †††††† †††††††† 3 †††††† †††††††† 3 †††††† †††††††† 10 ††††

Ќагруз. способн., мј/мкм ††† 600/280 ††††† 600/280 ††††† 600/280 ††††† 600/280 ††††† 600/280 ћощность/кристалл, ¬т †††††† 70 †††† †††††††† 93 †††† †††††††† 121 †† †††††††† 120 †† †††††††† 114

–исунок 5.2 - ”меньшение глубины залегани€ p-n-переходов LDD-областей истока и стока с развитием технологии

ƒл€ снижени€ емкостей транзистора выбирают слаболегированную подложку, а дл€ обеспечени€ необходимого порогового напр€жени€ и снижени€ напр€жени€ прокола примен€ют легирование канала примесью того же типа, что и в подложке. Ћегирование выполн€ют примерно на глубину области пространственного зар€да под затвором.

 онтакты к област€м истока, стока и к поликремниевому затвору выполн€ют с промежуточным формированием сло€ TiSi2 или CoSi2 толщиной пор€дка 40 нм, что обеспечивает удельное сопротивление около 5 ќм на квадрат. »зол€ци€ между поликремниевым затвором и контактами к истоку и стоку выполн€етс€ в виде спейсера (разграничител€) (рис. 5.1) из Si3N4.

 онцентраци€ примеси в канале составл€ет . ”величение концентрации примеси свыше этого значени€, необходимое дл€ транзисторов с длиной канала менее 100 нм, ведЄт к по€влению туннелировани€ электронов через р - n - переходы истока и стока.

“олщина окисла дл€ транзисторов с длиной канала 0,1 мкм составл€ет 3Ц4 нм. ћежду толщиной окисла tox и длиной канала L ћќѕ Ц транзисторов, изготавливаемых фирмой Intel в течение последних 20 лет, существует эмпирическа€ зависимость L = 45Јtox.

ƒл€ формировани€ карманов ћќѕ - транзисторов разного типа проводимости (рис. 5.3) используют фосфор и бор. »зол€цию между карманами выполн€ют обычно мелкими канавками, стенки которых окисл€ют, а внутренность заполн€ют поликремнием. Ёта технологи€ изол€ции стала доминирующей в транзисторах, выполненных по 0,25-микронной технологии и пришла на смену изол€ции локальным окислением кремни€ (LOCOS).



–исунок 5.3 -  омплиментарна€ пара транзисторов, использованна€ в 0,25-мкм техпроцессе при производстве микропроцессоров IntelЃ Celeron и PentiumЃ II

5.2 ћетоды улучшени€ характеристик ћќѕ - транзисторов


”меньшение порогового напр€жени€ при снижении длины канала €вл€етс€ индикатором по€влени€ короткоканальных эффектов при разработке новых технологий и одновременно существенным преп€тствием на пути сокращени€ размеров транзисторных структур. ƒл€ борьбы с эффектами короткого канала используетс€ изменение профил€ легирующей примеси как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. ¬ горизонтальном направлении (вдоль канала) создают ореол (halo) вокруг слаболегированных областей истока и стока† (рис. 5.1), выполн€ют ионную имплантацию в кармашки (pockets). ¬ вертикальном направлении создают неоднородное (ретроградное) распределение примеси, экстремально мелкие области истока и стока, примен€ют новые материалы с большей, чем у окиси кремни€, диэлектрической проницаемостью.

ѕроникновение области обеднени€ стока в канал €вл€етс€ основной причиной по€влени€ короткоканальных эффектов. ќднако их нельз€ устранить путЄм простого повышени€ концентрации легирующей примеси в подложке, поскольку при этом растЄт подпороговый ток и уменьшаетс€ подвижность носителей в канале, вызывающа€ деградацию нагрузочной способности транзистора. Ќаиболее распространЄнным решением этой проблемы €вл€етс€ реализаци€ так называемого обратного эффекта короткого канала, когда с уменьшением длины канала пороговое напр€жение возрастает. Ётого можно достичь применением ореола (halo) вокруг областей истока и стока (рис. 5.1).

ќреол создаЄтс€ ионным легированием примеси того же типа проводимости, что и карман (бор или индий дл€ n-канального транзистора и мышь€к дл€ p-канального). »ндий, по сравнению с бором, снижает крутизну падени€ порогового напр€жени€, в зависимости от длины канала, и уменьшает разброс наклона подпороговой характеристики. »онное легирование может выполн€тьс€ вертикально, но чаще под углом, дл€ чего кремниевую пластину наклон€ют на угол от 20Ц30 до 90 град. по отношению к ионному пучку, чтобы направить его под затвор. ќреол делают обычно на том же этапе литографии, что и мелкие слаболегированные области истока и стока. Ёнергию имплантации выбирают достаточно большую, чтобы увеличить глубину залегани€ ореола. ѕосле формировани€ спейсера, во врем€ отжига областей истока и стока, имплантант диффундирует за LDD-области, обеспечива€ показанный на рис. 5.4 профиль распределени€ примеси.

–исунок 5.4 - †ѕрофиль примеси в области ореола и слаболегированной (LDD) области истока или стока дл€ 0,25-мкм технологии


ѕринцип действи€ ореола основан на том, что пороговое напр€жение ћќѕ - транзистора зависит от средней концентрации примеси под затвором, а не от еЄ горизонтального распределени€. ѕоэтому введение ореола увеличивает пороговое напр€жение, однако практически не вли€ет на среднюю подвижность носителей в канале. »онное легирование в кармашек (pocket) отличаетс€ от ореола только тем, что охватывает не всю LDD-область, а только еЄ часть у поверхности или снизу (рис. 5.5).









–исунок 5.5.  рутое ретроградное распределение примеси в кармане (SSRW)


 рутое ретроградное распределение примеси (Super Steep Retrograde Well, SSRW) (рис. 5.5) создаЄтс€ путЄм медленной диффузии мышь€ка или сурьмы дл€ р - канальных приборов и инди€ дл€ n-канальных. Ѕлагодар€ возможности устанавливать поверхностную концентрацию легирующей примеси независимо от объЄмной, по€вл€етс€ дополнительна€ степень свободы дл€ независимой регулировки порогового напр€жени€ и концентрации примеси в подложке, вли€ющей на величину области пространственного зар€да и, соответственно, короанальные эффекты. ѕравильное применение идеи SSRW позвол€ет ослабить вли€ние короткоканальных эффектов и увеличить поверхностную подвижность носителей, однако при этом несколько увеличиваетс€ подпороговый ток.

—равнение структур с однородным и ретроградным распределением примеси достаточно неоднозначно из-за сложности выбора условий сравнени€ и иногда даЄт противоречивые результаты. –азновидностью крутого ретроградного распределени€ примеси €вл€етс€ дельта-легирование подложки, имеющее аналогичные свойства.

ќдним из путей увеличени€ передаточной проводимости и нагрузочной способности ћќѕ - транзистора €вл€етс€ уменьшение толщины подзатворного окисла. “олщина окисла ограничиваетс€ по€влением паразитного туннельного тока, который увеличивает энергопотребление микросхемы, и нестабильностью напр€жени€ пробо€ окисла, снижающей надЄжность.

Ёкспериментально показана возможность уменьшени€ толщины подзатворного диэлектрика до 1,5 нм. ¬ эксперименте длина канала составл€ла около 0,1 мкм, при этом нагрузочна€ способность транзистора была равна 1 мј/мкм, передаточна€ проводимость Ч 1000 м—им/мм при комнатной температуре.

–ост туннельного тока через окисел €вл€етс€ не единственной преградой на пути уменьшени€ его толщины. ¬ экспериментах с приборами, имеющими толщину затвора 1,2Ц2,8 нм, было показано, что с ростом туннельного тока увеличиваетс€ статистический разброс порогового напр€жени€. Ёто объ€сн€етс€ тем, что пороговое напр€жение начинает зависеть от падени€ напр€жени€ на омическом сопротивлении затвора; падение напр€жени€ вызываетс€ прохождением туннельного тока. ѕри этом в разброс порогового напр€жени€ вноситс€ компонента, св€занна€ с разбросом сопротивлени€ затвора.

≈щЄ одной причиной, мешающей дальнейшему уменьшению размеров транзисторов, €вл€етс€ квантово - механическа€ природа инверсионного сло€, котора€ не позвол€ет электронам располагатьс€ непосредственно у поверхности кремни€. ћаксимум пространственного распределени€ электронов находитс€ на рассто€нии около 1 нм от поверхности. Ёто увеличивает эффективную толщину окисла примерно на 0,3 нм.  роме того, вследствие ограниченной концентрации примеси в поликремниевом затворе в нЄм наступает режим обеднени€, из-за которого увеличиваетс€ эффективна€ толщина подзатворного сло€ диэлектрика. ќбщее увеличение эффективной толщины составл€ет около 0,7 нм, что уменьшает ток стока и нагрузочную способность транзистора.

¬ экспериментах с приборами, имеющими толщину окисла 1,3Ц1,5 нм, было обнаружено, что туннельный ток через подзатворный диэлектрик может быть существенно уменьшен путЄм повышени€ однородности плЄнки окисла. ƒл€ получени€ однородной плЄнки в работе использовано селективное эпитаксиальное наращивание нелегированного кремни€ дл€ получени€ канала ћќѕ -† транзистора, поскольку плЄнка окисла на эпитаксиально выращенном кремнии получаетс€ более однородной. ƒл€ получени€ канала сначала была выполнена ионна€ имплантаци€ бора в область канала дл€ n - канального транзистора и фосфора дл€ р - канального. «атем из газовой фазы был выращен эпитаксиальный слой нелегированного кремни€ толщиной от 5 до 20 нм. Ѕлагодар€ предварительному легированию кремни€ был получен практически идеальный ретроградный профиль примеси в эпитаксиальном слое. ѕосле этого была получена тонка€ (1,5 нм) плЄнка окисла путЄм окислени€ эпитаксиального сло€ в сухом кислороде. «атвор был выполнен не из поликремни€, как обычно, а из TiN. «ернистость TiN примерно в три раза меньше, чем у поликремни€, что улучшило однородность диэлектрика под затвором.

 лючевым моментом техпроцесса дл€ длин канала менее 100 нм €вл€етс€ получение мелких (менее 20 нм) p-n-переходов. ќднако они дают неприемлемо высокое сопротивление областей истока и стока. ƒл€ его снижени€ обычно используют промежуточный слой из TiSi2 или CoSi2, рис. 5.6. ѕосле формировани€ сло€ подзатворного окисла толщиной 4,6 нм формируетс€ поликремниевый затвор с помощью электронно-лучевой литографии. ћежду затвором и област€ми локального окислени€ оставл€етс€ пространство 0,35 мкм дл€ формировани€ областей истока и стока. Ѕоковые стенки поликремниевого затвора защищаютс€ тонким (10Ц20 нм) слоем Si3N4 дл€ отделени€ затвора от контактов к истоку и стоку. ѕосле этого выполн€етс€ селективное эпитаксиальное наращивание сло€ SiGe толщиной 50 нм, легированного фосфором. ƒалее формируют второй защитный слой на боковых стенках поликремниевого затвора, который €вл€етс€ маской дл€ последующей имплантации областей истока и стока. ѕри последующей диффузии фосфора из нанесЄнного ранее сло€ SiGe формируютс€ мелкие слаболегированные области истока и стока.  онтакты к истоку, стоку и затвору выполн€ют селективным наращиванием вольфрама. ѕолученна€ таким образом структура показана на рис. 5.6. „асть эпитаксиального сло€, наход€ща€с€ поверх мелких областей истока и стока, понижает их омическое сопротивление.


–исунок 5.6 -† ћќѕ - структура, в которой мелкие области истока и стока получены диффузией из легированного фосфором SiGe


–исунок† 5.7 -†  Ќ» Ц структура с длиной канала 0,28 мкм и шириной 9,1 мкм





—писок использованных источников

1.   »нтегральные схемы на ћќѕ Ц приборах. ѕер с англ. / ѕод ред. ј. Ќ.  арамзинского. - ћ. : ћир , 1975 г.†

2.   ј. ѕ. Ѕурманов. ‘изические основы технологии микроэлектроники.

3.   ќсобенности субмикронных ћќѕ - транзисторов: –ежим доступа: [http://www.chipinfo.ru/literature/chipnews/200207/4.html]

4.   –. ћелен, √. √арланд. »— с  ћќѕ структурами, 1979 г.

5.   ». ј. ћалышева. “ехнологи€ производства »—, 2002 г.

6.   √. я.  расников.  онструктивно Ц технологические особенности субмикронных ћќѕ Ц транзисторов, 2004 г.†

7.   “ехнологи€ —Ѕ»—.  н. 1 и  н. 2 : ¬ 2 кн. / ѕирс  . , јдамс ј. ,  ац Ћ. и др. ; ѕод ред. „ист€кова ё. ƒ. - ћ. : ћир , 1986.

8.   Ѕерезин, јндрей —ергеевич††††††††

9.   “ехнологи€ и конструирование интегральных микросхем : [учебное пособие дл€ вузов по спец. "‘изика и технологи€ материалов и компонентов электрон. техники" и "ћикроэлектроника и полупроводниковые приборы"] / Ѕерезин ј. —., ћочалкина ќ. –. - ћ. : –адио и св€зь , 1992.


—одержание —тр. ¬ведение. 3 1 –азвитие ћќѕ »—. 4 2 ѕринцип работы и структура ћќѕ - транзистора 6 3 “ехнологи€ n Ц канальных ћќѕ —Ѕ»—. 8 3.

Ѕольше работ по теме:

ѕредмет: ƒетали машин

“ип работы: ƒругое

найти  

ѕќ»— 

Ќовости образовани€

 ќЌ“ј “Ќџ… EMAIL: MAIL@SKACHAT-REFERATY.RU

—качать реферат © 2018 | ѕользовательское соглашение

—качать      –еферат

ѕ–ќ‘≈——»ќЌјЋ№Ќјя ѕќћќў№ —“”ƒ≈Ќ“јћ