中科院微電子所在垂直溝道納米晶體管研發(fā)方面獲進(jìn)展
垂直溝道納米器件因其對柵長限制小、布線靈活及便于3D一體集成等優(yōu)勢,在1納米邏輯器件/10納米 DRAM存儲(chǔ)器及以下技術(shù)代的集成電路先進(jìn)制造技術(shù)方面具有巨大應(yīng)用潛力。
要實(shí)現(xiàn)垂直溝道納米晶體管的大規(guī)模制造,須對其溝道尺寸和柵極長度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。對于高性能垂直單晶溝道納米晶體管,現(xiàn)階段控制溝道尺寸的最好方法是采用先進(jìn)光刻和刻蝕技術(shù),但該技術(shù)控制精度有限,導(dǎo)致器件性能波動(dòng)過大,不能滿足集成電路大規(guī)模先進(jìn)制造的要求。 中國科學(xué)院微電子研究所研究員朱慧瓏團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)對柵極長度和位置精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)上,提出并研發(fā)出了一種C型單晶納米片溝道的新型垂直器件(VCNFET)以及與CMOS技術(shù)相兼容的“雙面處理新工藝”,其突出優(yōu)勢是溝道厚度及柵長/位置均由外延層薄膜厚度定義并可實(shí)現(xiàn)納米級控制,為大規(guī)模制造高性能器件奠定了基礎(chǔ),研制出的硅基器件亞閾值擺幅(SS)以及漏致勢壘降低(DIBL)分別為61mV/dec和8mV/V,電流開關(guān)比達(dá)6.28x109,電學(xué)性能優(yōu)異。 圖1.(a) 垂直納米片器件的TEM截面圖 (b) 器件溝道中心位置的納米束衍射花樣 (c) 外延硅溝道的TEM俯視圖 (d)-(f) 器件截面的EDS能譜圖 圖2.垂直納米片器件的轉(zhuǎn)移輸出特性曲線 相關(guān)研究成果于近日以Vertical C-Shaped-Channel Nanosheet FETs Featured with Precise Control of both Channel-Thickness and Gate-Length為題發(fā)表在IEEE Electron Device Letters上。 論文鏈接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9810318 |