IMEC改进32纳米高K栅极堆叠

2008-06-23 02:15:52 作者：来源:电子工程世界梁朝斌编译

关键字：栅极 金属 闸极 工艺 CMOS 电介质

　　比利时研究中心IMEC在VLSL（超大规模集成电路）研讨大会上表示：其使用铪高K电介质和32nm CMOS节点钽金属栅极的平面CMOS，性能都有所改善。

　　转换器的延误从15ps减少到10ps 。同时通过将15个处理步骤减少到9个，IMEC也简化了高K金属栅极的工艺流程。

　　高性能（低Vt）高K/金属栅极最近已经通过在栅极绝缘层和金属栅极之间使用薄的介质盖实现。前闸极和后闸极的整合方案已被证明是成功的。后闸极的方案正被用于生产高性能产品。如果前闸极的复杂性可以减少到标准CMOS流程，其对于低成本应用深具吸引力。前闸极的可能性之一就是在使用最硬掩膜的双金属双电介质工艺流程中，有选择性的仿造NMOS和PMOS区域。

　　通过在前闸极双金属双电介质高K /金属栅极CMOS中使用传统压力推进器， IMEC将NMOS和PMOS晶体管的性能分别提高了16%和11% 。这个结果使逆变器延迟由15ps改善至10ps 。这也是第一次证实了常规储存技术与高k/金属栅极的兼容性。

　　此外，通过使用软膜工艺制程和去湿化学法，IMEC已经简化了工艺流程的复杂度：从双金属双电介质到单金属双电介质。与双金属双介质相比，该流程减少了40 ％的复杂度或6个步骤。它允许简单的门蚀刻剖面控制，从而提供更好的前景。IMEC证实铪和钽压盖层的使用没有显示出任何可靠性问题。

　　这些成果是IMEC与其32纳米以下节点CMOS合作伙伴共同完成的，其中包括英特尔、美光、松下、奇梦达、三星、台积电、恩智浦、尔必达、海力士、Powerchip、英飞凌、德州仪器和意法半导体。