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文檔簡介

目錄1．MOSFET器件尺寸縮小帶來的挑戰2.6.9現代IC中的先進MOSFET結構2．淺槽隔離3．輕摻雜漏區與側墻4．自對準多晶柵技術與自對準金屬硅化物柵5．應變硅溝道和提升源漏結構6．高k柵介質與金屬柵7．SOI結構8．FinFET及其改進結構7．絕緣層上的硅SOI結構

為了進一步改進MOS集成電路的性能，特別是提高其抗輻照的能力，高性能集成電路往往采用絕緣層上的硅SOI（silicon--on--insulator）結構。

SOI結構是在絕緣層材料上有一層適用于制造高性能高集成度集成電路的高質量硅單晶材料。

單晶硅層下面是絕緣層材料和支撐襯底。

目前使用最多的SOI結構是氧化層上硅，其他SOI結構還有藍寶石上硅（SOS）等(1)SOI結構7．絕緣層上的硅SOI結構氧化層上的硅結構是以氧化層做為絕緣層，其上方是用于制造高性能高集成度集成電路的高質量硅單晶材料，絕緣層下方是硅片作為支撐襯底。

制造氧化層上的硅結構的方法很多。常用方法之一為注氧隔離技術SIMOX（separationbyimplantationofoxygen），即將大劑量的氧注入硅晶片中，然后通過高溫退火形成SiO2埋層。

另一個技術是把一個硅片鍵合到另一個已生長有氧化層的硅片上，然后對上層硅片進行減薄處理，去除其大部分，最終只剩下一薄層硅。(2)氧化層上硅結構7．絕緣層上的硅SOI結構

制作在SOI襯底上的n-MOSFET實例(3)SOI結構的優缺點

只要去除器件周圍的硅材料薄層，就可以很容易地實現器件之間的隔離，有效地提高電路的集成度

這種隔離方式也同時消除了CMOS電路中的閂鎖現象。SOI的缺點：晶片的成本較高、材料特性可能相對較差、導熱性能較差等

通常只用于高性能集成電路中。8．FinFET及其改進結構

工藝節點發展到22納米階段，為了解決更加嚴重的短溝道效應，MOSFET器件結構從傳統的平面結構發展為一種稱為FinFET的三維立體結構器件。(1)FinFET器件結構FinFET中凸起的溝道區域三面被柵極包裹，形狀類似魚的鰭，因此稱為鰭形場效應晶體管。8．FinFET及其改進結構

柵極三面包裹溝道的結構增強了柵對溝道的控制能力，有效抑制短溝道效應。同時由于有效增加了溝道的有效寬度，因此增加了器件的跨導。(1)FinFET器件結構FinFET在5納米工藝節點中仍然得到正常應用。8．FinFET及其改進結構

為了滿足3納米節點的要求，目前又對FinFET結構進行改進。FinFET器件的柵從三個側面包圍溝道，因此稱為Tri-Gate器件。

改進后柵則從四面環繞溝道，又稱為GAAFET(GateAllAroundFET)。

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