超深亚微米自对准平面双栅MOSFET假栅的制作

进入超深亚微米领域以后,传统CMOS器件遇到了器件物理、工艺技术等方面难以逾越的障碍.普遍认为,必须引入新结构和新材料来延长摩尔定律的寿命.其中,双栅CMOS被认为是新结构中的首选.在制作平面型双栅MOS器件中,采用自对准假栅结构,利用UHV外延得到有源区(S、D、G),是一种制作自对准双栅MOSFET的有效手段.文章详细研究了一种假栅制作技术.采用电子束曝光,结合胶的灰化技术,得到了线宽为50 nm的胶图形,并用RIE刻蚀五层介质的方法,得到了栅长仅为50 nm的自对准假栅结构.     

用于亚微米CMOS的自对准硅化钛工艺

本文研究了用溅射钛和快速退火法与硅反应形成硅化钛的工艺,二氧化硅侧墙轻掺杂漏结构的CMOS工艺加上该工艺后,器件的阈值电压、源漏击穿电压没有明显变化,但使CMOS的栅电阻降低一个数量级,源漏串联电阻为原来的1/4。肌此工艺已研制成功3μm NMOS 12位乘法器,比没有硅化物的器件速度提高一倍。     

亚微米CMOS IC中自对准硅化物工艺的研究

自对准硅化钛工艺有许多重要的优点.但也存在栅氧化物的完整性、硅化物桥接短路、pn结损伤、二极管特性退化等问题.文章针对这些问题,在硅化前和硅化后的清洗、硅化的快速退火处理、接触电阻最佳化以及在硅化物上的接触孔腐蚀的选择性等方面进行了改进,有效地解决了问题.     

SiGe HBT超自对准结构模拟研究

侧墙厚度及悬梁长度是SiGe HBT超自对准器件工艺中的重要结构参数,对器件的寄生效应和结面积有一定的影响,因而也影响器件的电流放大系数β和特征频率ft.在目前的文献中,尚未见到有关SiGe HBT超自对准结构模拟的报道.文章在研究各种超自对准技术的基础上,给出了SiGe HBT超自对准器件的优化结构.利用二维器件模拟软件MEDICI,对该结构中的侧墙及悬梁进行了模拟研究.结果表明,侧墙厚度对器件的频率特性影响较大,而对直流放大倍数β影响较小;悬梁长度在仿真的参数范围内对器件的直流放大特性和特征频率都影响不大.     

一种新型双多晶自对准结构的高压功率SiGe HBT

为了改善高压功率SiGe HBT的综合性能,应用图形外延SiGe工艺,研制出了一种新型的双多晶自对准SiGe HBT器件.相对于双台面结构的SiGe HBT而言,该结构的SiGe HBT在发射极总周长不变的情况下,其发射结面积减少超过50%,集电结面积减少近70%,BVCBO也提高了近28%.经测试,器件的结漏电和直流增益等参数均符合设计要求.     

自对准栅场发射三极管的设计

对于场发射三极管，提高使用频率，增加跨导以提高增益是设计的关键。因此，本文在研究场发射三极管工作原理的基础上，重点分析了场发射三极管结构参数与电参数的关系，设计出了两种结构、四种尺寸的自对准栅场发射三极管单元结构参数，并对它们的性能进行了讨论。     

MIS结构降低源漏极接触电阻的研究进展

介绍了降低金属氧化物半导体场效应晶体管中金属/半导体接触电阻的一种新型的方法,在金属与半导体之间插入一层薄的电介质形成金属-界面层-半导体(metal-interfacial layer-semiconductor,MIS)结构以降低金属/半导体接触电阻。回顾了降低接触电阻的工艺发展历程与趋势,综述了MIS结构的基础物理模型与计算模拟的方法,总结了MIS结构实验研究的最新进展,讨论了MIS结构的局限性与不足之处,并展望了MIS结构在未来的发展方向。     

面向GAA器件的自对准侧墙转移技术

纳米尺度的图形化以及先进刻蚀技术是先进围栅(gate-all-around, GAA)器件面临的重要挑战之一。通过自对准侧墙转移技术设计和实现了纳米尺度的鳍和栅。同时采用剪裁氮化硅硬掩膜的方案设计实现了鳍剪裁,高效率地形成均匀的鳍阵列(宽度49 nm,高度400 nm,长度402 nm)。另外,通过自对准侧墙转移技术形成了宽度为48 nm的栅,栅顶部还有较厚的SiO₂/SiN_x/SiO₂(ONO)掩膜,内部非晶硅“伪栅”被ONO硬掩膜和侧壁覆盖良好。将该两项技术应用在环栅堆叠硅纳米片金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中,获得栅长(L_G)为60 nm的器件,在0.7 V栅压时器件的驱动电流高达676μA/μm,比未用该技术的60 nm栅长的器件驱动性能提升了4.02倍,开关比(开态电流(I_on)/关态电流(I_off))为5.7×10⁵。该工作对未来纳米尺寸图形的制备以及先进电子器件研制具有重要的参考意义。     

用于GaAs数字IC的难熔栅自对准技术研究

本文用直流磁控溅射方法在离子注入n型GaAs衬底上制备了WSi_xN_y难熔金属膜,研究了它的热稳定性、界面和势垒特性.同时对WSi_(0.6),W,WN等难熔栅金属膜也进行了研究.AES和SIMS分析表明,WSiN/GaAs的界面通过1000℃,10秒钟快速退火(RTA)或850℃,20分钟常规炉退火处理仍保持稳定,势垒高度达到0.8V,理想因子n=1.1.制作了WSiN栅自对准(SAG)增强和耗尽型MESFET.其跨导分别为154mS/mm和250mS/mm.用这一工艺制作的运放差分输入电路从直流到1千兆赫增益达29.5dB.     

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。     

2μmp阱CMOS工艺中提高源－漏穿通电压的方法

采用防穿通注入的工艺方案，对提高２μｍｐＭＯＳ管的源漏穿通电压应选用的工艺条件做了实验研究。给出了加防穿通注入工艺的实验结果及其对Ｖ＿（Ｔｐ）的影响。     

一种新型偏置电路的CMOS亚阈型电压基准源

文章设计了一种工作在亚闽值状态下的CMOS电压基准源,分析了MOSFET工作在亚闽区的电压和电流限定条件。电压基准源可提供与工艺基本无关近似零温度系数的基准电压。为了提高电路的电源抑制比,该电路采用了共源共栅电流镜结构。该结构采用了一种新型的偏置电路．使得电流镜各级联管均工作在饱和区边缘而不脱离饱和区,提高输出电压摆幅,得到有较高恒流特性的基准电流。该电路采用0,6μmCMOS工艺,通过Spectra仿真,可工作在2V电压下,输出基准电压1.4V,温度系数为17×10^-6（V／℃）。     

亚50nm自对准双栅MOSFET的结构设计

描述了一种用综合性方法设计的亚50nm自对准双栅MOSFET,该结构能够在改进的主流CMOS技术上实现.在这种方法下,由于各种因素的影响,双栅器件的栅长、硅岛厚度呈现出不同的缩减限制.同时,侧面绝缘层在器件漏电流和电路速度上表现出特有的宽度效应.建立了关于这种效应的模型,并提供了相关的设计指导.另外,还讨论了一种新型的沟道掺杂设计,命名为SCD.利用SCD的DG器件能够在体反模式和阈值控制间取得较好的平衡.最后,总结了制作一个SADG MOSFET 的指导原则.     

亚50nm自对准双栅MOSFET的结构设计

描述了一种用综合性方法设计的亚50nm自对准双栅MOSFET,该结构能够在改进的主流CMOS技术上实现.在这种方法下,由于各种因素的影响,双栅器件的栅长、硅岛厚度呈现出不同的缩减限制.同时,侧面绝缘层在器件漏电流和电路速度上表现出特有的宽度效应.建立了关于这种效应的模型,并提供了相关的设计指导.另外,还讨论了一种新型的沟道掺杂设计,命名为SCD.利用SCD的DG器件能够在体反模式和阈值控制间取得较好的平衡.最后,总结了制作一个SADG MOSFET 的指导原则.     

光纤对接波导阵列的自对准技术

自对准技术是一种新的光纤与波导的对准技术,它更适宜光纤、波导阵列的对接。这种方法是利用V型槽的硅片与波导表面重叠调整而实现。它消除了角调整,化6维调节为2维调节。自对准V型槽的参数设计及腐蚀必须十分精细,它也是自对准技术的关键。     

金属剥离与衬底腐蚀等平面自对准OHR技术研究

开发了一套OHR(OverhangResist)技术。在原来剥离工艺的基础上,增加苯处理和高温烘烤工艺,使光刻胶掩膜既保持有利于剥离的形状,腐蚀时又不发生钻蚀,完成自对准腐蚀与等平面的金属剥离。这一技术可以广泛地应用于MEMS和集成电路加工工艺中,使器件工艺简化,降低成本,提高质量。     

复合介质L型侧墙形成技术

:给出了 E- B之间复合介质 L型侧墙的形成技术。这种工艺技术控制容易 ,成品率高 ,均匀性好。已将这种工艺技术应用于双层多晶硅双极晶体管的制作工艺中 ,器件具有良好的电学特性。     

用离子注入和掩埋金属自对准技术改善Si/SiGe HBT性能

在器件纵向结构确定后,常规工艺制作的SiGe／SiHBT噪声性能不理想的主要原因是其基极电阻较大,高频性能不理想主要是由于其基极和发射极台面面积较大造成的;为达到改善其高频与低噪声性能的目的,在不改变光刻工艺精度的情况下,采用离子注入和掩埋金属自对准工艺方法完成了器件制作;与传统制作方法相比,前者可减小外基区电阻,后者可以减小电极接触电阻,并能使器件的台面面积做得更小。在此基础上,我们测试了器件的最小噪声系数与最高截止频率,结果表明：用自对准工艺制作的器件的高频噪声与频率性能都显著改善。     

台面型自对准结构AlGaAs/GaAs HBT的工艺研究

本文提出了一种台面型全自对准结构AlGaAs/GaAs HBT的制造方案,对其中的欧姆接触金属系统的制备.AlGaAs/GaAs材料的选择性腐蚀及聚酰亚胺的反应离子刻蚀终点监控等关键工艺技术进行了研究。并给出了应用该工艺研制的HBT器件的初步结果.