| A High Performance Sub-100nm Nitride/Oxynitride Stack Gate Dielectric CMOS Device with Refractory W/TiN Metal Gates |
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| 作者姓名： | Zhong Xinghu Zhou Huajie Lin Gang Xu Qiuxia |
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| 作者单位： | 中国科学院微电子研究所，北京 100029;中国科学院微电子研究所，北京 100030;中国科学院微电子研究所，北京 100031;中国科学院微电子研究所，北京 100032 |
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| 摘 要： | 在国内首次将等效氧化层厚度为1.7nm的N/O叠层栅介质技术与W/TiN金属栅电极技术结合起来,用于栅长为亚100nm的金属栅CMOS器件的制备.为抑制短沟道效应并提高器件驱动能力,采用的关键技术主要包括:1.7nm N/O叠层栅介质,非CMP平坦化技术,T型难熔W/TiN金属叠层栅电极,新型重离子超陡倒掺杂沟道剖面技术以及双侧墙技术.成功地制备了具有良好的短沟道效应抑制能力和驱动能力的栅长为95nm的金属栅CMOS器件.在VDS=±1.5V,VGS=±1.8V下,nMOS和pMOS的饱和驱动电流分别为679和-327μA/μm.nMOS的亚阈值斜率,DIBL因子以及阈值电压分别为84.46mV/dec,34.76mV/V和0.26V.pMOS的亚阈值斜率,DIBL因子以及阈值电压分别为107.4mV/dec,54.46mV/V和0.27V.结果表明,这种结合技术可以完全消除B穿透现象和多晶硅耗尽效应,有效地降低栅隧穿漏电并提高器件可靠性.
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| 关 键 词： | 等效氧化层厚度 氮氧叠层栅介质 W/TiN金属栅 非CMP平坦化 equivalent oxide thickness nitride/oxynitride gate dielectric stack W/TiN metal gate non-CMP planarization 高性能 栅长 氮氧叠层栅介质 金属 栅电极 CMOS 器件 Nitride High Performance Refractory Device Gate Dielectric Stack Gates improved device reliability tunneling leakage results show |
| 文章编号： | 0253-4177(2006)03-0448-06 |
| 收稿时间： | 10 8 2005 12:00AM |
| 修稿时间： | 11 20 2005 12:00AM |
A High Performance Sub-100nm Nitride/Oxynitride Stack Gate Dielectric CMOS Device with Refractory W/TiN Metal Gates |
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| Zhong Xinghu,Zhou Huajie,Lin Gang,Xu Qiuxia.A High Performance Sub-100nm Nitride/Oxynitride Stack Gate Dielectric CMOS Device with Refractory W/TiN Metal Gates[J].Chinese Journal of Semiconductors,2006,27(3):448-453. |
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| Authors: | Zhong Xinghu Zhou Huajie Lin Gang and Xu Qiuxia |
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| Institution: | Institute of Microelectronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China;Institute of Microelectronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100030,China;Institute of Microelectronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100031,China;Institute of Microelectronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100032,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | equivalent oxide thickness nitride/oxynitride gate dielectric stack W/TiN metal gate non-CMP planarization |
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