
【產(chǎn)通社,7月8日訊】中國(guó)科學(xué)院微電子研究所(Microelectronice of Chinese Academy of Sciences)官網(wǎng)消息,其集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心(十室)在集成電路面向7nm及以下技術(shù)代的“Post-FinFET”器件研究中取得重要進(jìn)展。
FinFET器件是當(dāng)前16/14nm節(jié)點(diǎn)集成電路工藝技術(shù)的關(guān)鍵架構(gòu)。由于溝道靜電勢(shì)控制問題,7nm及以下技術(shù)代的研發(fā)面臨嚴(yán)重的技術(shù)挑戰(zhàn)。環(huán)柵納米線器件因具有優(yōu)異的靜電完整性和彈道輸運(yùn)特性,被公認(rèn)為最有希望取代FinFET并應(yīng)用在7nm以下節(jié)點(diǎn)的理想器件結(jié)構(gòu)。但環(huán)柵納米線器件因其獨(dú)特的三維懸浮納米線溝道以及全包圍環(huán)柵結(jié)構(gòu),導(dǎo)致難以直接利用現(xiàn)有的準(zhǔn)平面工藝實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集成。因此,開發(fā)與當(dāng)前16/14nm FinFET主流工藝相兼容的納米線器件集成技術(shù)已成為“Post-FinFET”時(shí)代集成電路先導(dǎo)工藝研究的重要方向之一。
在國(guó)家科技重大專項(xiàng)02專項(xiàng)項(xiàng)目“16/14nm基礎(chǔ)技術(shù)”的支持下,微電子所在主流16/14nm全后柵高k金屬柵FinFET工藝技術(shù)研發(fā)上取得多項(xiàng)重要成果。十室殷華湘研究員的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出了兩種納米線器件集成技術(shù):堆疊準(zhǔn)納米線器件(S-FinFET)技術(shù)和替代柵(RMG)中納米線溝道后釋放技術(shù),得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

堆疊準(zhǔn)納米線器件兼具傳統(tǒng)FinFET器件的產(chǎn)業(yè)化可制造性和類似常規(guī)納米線器件的溝道靜電勢(shì)可控性。科研人員在微電子所先導(dǎo)工藝研發(fā)平臺(tái)上成功制備出最小物理柵長(zhǎng)為14nm的器件,其SS和DIBL參數(shù)分別達(dá)到75mV/dec和62mV/V,參數(shù)分布離散性接近常規(guī)FinFET器件。該成果發(fā)表在2015年的Nanoscale Research Letter上,得到了審閱者的高度推薦,稱“有可能成為下代FinFET技術(shù)的重要技術(shù)之一”。

替代柵(RMG)中納米線溝道后釋放技術(shù)突破了長(zhǎng)期以來(lái)困擾產(chǎn)學(xué)研界實(shí)現(xiàn)納米線器件大規(guī)模產(chǎn)業(yè)集成的工藝限制,最大化兼容現(xiàn)有FinFET基線工藝,實(shí)現(xiàn)了高k金屬柵的均勻集成并可應(yīng)用于高密度的電路集成,具有重要的實(shí)用價(jià)值。該技術(shù)在微電子所先導(dǎo)工藝研發(fā)平臺(tái)上成功進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)制備,所集成的器件具有接近理想的橢圓形貌溝道及優(yōu)異的亞閾值特性。該成果在2015年的IEICE Electronics Express上進(jìn)行了報(bào)道:
[1] XU W, YIN H, MA X, et al. Novel 14-nm Scallop-Shaped FinFETs(S-FinFETs)on Bulk-Si Substrate [J]. Nanoscale Research Letters, 2015, 10(1): 249.
[2] MA X, YIN H, HONG P. Gate-All-Around Silicon Nanowire Transistors with channel-last process on bulk Si substrate [J]. IEICE Electronics Express, 2015, 12(7): 20150094-.
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(完)