Читать онлайн «Технология изготовления КМОП-транзисторов : учеб.-метод. пособие»
Автор А. Г.
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
Факультет радиотехники и электроники
Кафедра микро- и наноэлектроники
Р
УИ
А. Г. Черных, Д. Б. Мигас, А. А. Лешок
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КМОП-ТРАНЗИСТОРОВ
БГ
а
ек
Рекомендовано УМО по образованию в области информатики
т
и радиоэлектроники в качестве учебно-методического пособия
ио
для специальностей 1-41 01 02 «Микро- и наноэлектронные технологии
и системы», 1-41 01 04 «Нанотехнологии и наноматериалы в электронике»
бл
Би
Минск БГУИР 2018
1
УДК 621. 382. 3(076)
ББК 32. 852. 3я73
Ч-49
Р е ц е н з е н т ы:
кафедра физики твердого тела Белорусского государственного
университета (протокол №5 от 07. 12. 2017);
Р
профессор кафедры микро- и нанотехники
Белорусского национального технического университета
УИ
доктор технических наук, профессор В. А. Сычик
БГ
а
ек
Черных, А. Г. т
Ч-49 Технология изготовления КМОП-транзисторов : учеб. -метод. ио
пособие / А. Г. Черных, Д. Б. Мигас, А. А. Лешок. – Минск : БГУИР,
2018. – 71 с. : ил. ISBN 978-985-543-430-7. бл
Рассмотрены конструктивно-технологические особенности изготовления
КМОП-транзисторов для ИМС. Определены физические ограничения и ключевые
технологические процессы КМОП-элементов с проектными нормами менее 90 нм. Би
Рассмотрены методы формирования КМОП-структур с high-k-диэлектриком и метал-
лическим затвором, а также различные типы многозатворных МОП-транзисторов. УДК 621. 382. 3(076)
ББК 32. 852. 3я73
ISBN 978-985-543-430-7 © Черных А. Г. , Мигас Д. Б. , Лешок А. А. , 2018
© УО «Белорусский государственный
университет информатики
и радиоэлектроники», 2018
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1 КМОП-СТРУКТУРА И БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ... . . 5
2 НАЧАЛЬНЫЙЭТАП ФОРМИРОВАНИЯ КМОП-ТРАНЗИСТОРОВ ... ... ... 8
2. 1 Формирование карманов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2. 2 Изоляция ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 12
Р
2. 3 Легирование канала ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 16
2. 4 Подзатворный диэлектрик ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
УИ
2. 5 Электрод затвора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 20
2. 6 Формирование истока, стока ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 22
3 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ФОРМИРОВАНИЯ
БГ
КМОП-ТРАНЗИСТОРОВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3. 1 Металлизация на основе пленок алюминия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .
3. 2 Металлизация на основе пленок меди ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .
3. 3 Планаризация рельефа ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
26
26
30
36
а
ек
4 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ КМОП-ТРАНЗИСТОРОВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 41
4. 1 Аномальные эффекты и методы улучшения характеристик
т
КМОП-транзисторов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
4. 2 Структура «кремний на изоляторе» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .
