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SiO_(2)/SiN_(x)/SiO_(2)(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。

全自对准槽栅IGBT设计

本文设计了一种全自对准的槽栅 IGBT(绝缘栅双极晶体管)结构,其工艺简单,全套工艺只有两块光刻版,且两次光刻之间没有套刻关系,避免了套刻误差,提高了工艺成品率。同时,降低了制版费用和制造成本。我们设计了一种独特的 IGBT 多重沟道短路结构,有效地防止器件闩锁。用氧化层硬掩模和先进的硅化物工艺实现全自对准的多晶硅反刻和金属连接,可使元胞尺寸缩小到2μm甚至更小,增加了 IGBT 芯片单位面积的元胞密度和沟道宽度,提高了电流。用砷(As)掺杂代替磷(P),可有效提高源区表面浓度,实现浅结工艺。