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電子發燒友網>電子資料下載>傳感與控制>MOS器件的發展及各項技術的分析與介紹

MOS器件的發展及各項技術的分析與介紹

2017-09-18 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  隨著集成電路工藝制程技術的不斷發展,為了提高集成電路的集成度,同時提升器件的工作速度和降低它的功耗,MOS器件的特征尺寸不斷縮小,MOS器件面臨一系列的挑戰。例如短溝道效應(Short Channel Effect - SCE),熱載流子注入效應(Hot Carrier Inject - HCI)和柵氧化層漏電等問題。為了克服這些挑戰,半導體業界不斷開發出一系列的先進工藝技術,例如多晶硅柵、源漏離子注入自對準、LDD離子注入、polycide、Salicide、SRD、應變硅和HKMG技術。另外,晶體管也從MOSFET演變為FD-SOI、Bulk FinFET和SOI FinFET。

  1.1鋁柵MOS管

  MOS誕生之初,柵極材料采用金屬導體材料鋁,因為鋁具有非常低的電阻,它不會與氧化物發生反應,并且它的穩定性非常好。柵介質材料采用SiO2,因為SiO2可以與硅襯底形成非常理想的Si-SiO2界面。如圖1.13(a)所示,是最初鋁柵的MOS管結構圖。

  MOS器件的發展及各項技術的分析與介紹

  1.2多晶硅柵MOS管

  隨著MOS器件的特征尺寸不斷縮小,鋁柵與源漏擴散區的套刻不準問題變得越來越嚴重,源漏與柵重疊設計導致,源漏與柵之間的寄生電容越來越嚴重,半導體業界利用多晶硅柵代替鋁柵。多晶硅柵具有三方面的優點:第一個優點是不但多晶硅與硅工藝兼容,而且多晶硅可以耐高溫退火,高溫退火是離子注入的要求;第二個優點是多晶硅柵是在源漏離子注入之前形成的,源漏離子注入時,多晶硅柵可以作為遮蔽層,所以離子只會注入多晶硅柵兩側,所以源漏擴散區與多晶硅柵是自對準的;第三個優點是可以通過摻雜N型和P型雜質來改變其功函數,從而調節器件的閾值電壓。因為MOS器件的閾值電壓由襯底材料和柵材料功函數的差異決定的,多晶硅很好地解決了CMOS技術中的NMOS和PMOS閾值電壓的調節問題。如圖1.13(b)所示,是多晶硅柵的MOS管結構圖。

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