半导体栅极侧墙工艺的来龙去脉

发布网友发布时间：2024-10-13 14:31

共1个回答

热心网友时间：2024-12-03 15:41

半导体栅极侧墙工艺的发展历程与挑战

在半导*造的高端进程中，栅极两侧的侧墙结构起着关键作用。其诞生源于干法蚀刻的各向异性，通过Dep过程形成台阶并生成侧墙，无需额外的掩模层。

随着器件尺寸减小，热载流子效应开始显现，如漏极电压增加导致的耗尽区问题。在800nm工艺以前，这种效应尚不显著，无需侧墙工艺。然而，随着技术进步，尺寸减小带来的短沟道效应和杂质控制难题，催生了DDD和LDD工艺。DDD通过源漏极掺杂不同质量的离子来形成轻掺杂缓变结，LDD则在侧墙形成前进行轻掺杂，随后源漏掺杂，形成LDD结构，以降低峰值电场，减轻热载流子影响。

从800nm到180nm工艺，侧墙介质由单一的SiO2发展到SiO2+Si3N4组合，以应对干刻工艺控制和电性隔离的挑战。然而，随着尺寸继续减小，Si3N4的应力问题和寄生电容增大成为新问题。在90nm以下的工艺中，引入了双重侧墙工艺，通过多重SiO2和Si3N4层的叠加，进一步增大LDD区宽度，有效管理这些挑战。

总的来说，摩尔定律驱动下的半导体技术进步，伴随着侧墙工艺的不断优化，以解决漏电、寄生电容等问题，确保了晶体管尺寸减小的同时，保持了器件性能的稳定。侧墙工艺的多层结构，是这一发展历程的重要体现。