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FinFET 工艺技术
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-08-19 | 47 次浏览 | 分享到:

FinFET 的工艺技术与平面型 MOSFET的工艺技术是不兼容的,FinFET前段工艺制程采用了立体结构,同时包括 HKMC技术和应变硅技术,后段依然是大马士革结构的铜制程。

FinFET 工艺的难点是形成Fin 的形状,Fin 的尺寸是最小栅长的0.67倍左右,对于22nm 的工艺技术,Fin 的宽度是14.67nm,它远小于最精密浸入式光刻机所能制造的最小尺寸。Fin的有源区并不是通过光刻形成的,而是通过 SADP(Self-Aligned Double Patterning)工艺技术形成的,它只需要一次光刻步骤,然后通过类似栅极侧墙的辅助工艺制造出Fin 的形状。

图2-58所示为SADP工艺流程图。首先淀积一层辅助层多晶硅或者Si3N4,然后通过一道光刻和刻蚀形成一个类似栅极的结构,通常称它为心轴(mandral),再淀积一层氧化硅作为硬掩膜版,通过控制氧化硅的厚度可以控制 Fin 的宽度Wfin,利用干法刻蚀形成类似栅极侧墙的形状,去除辅助层,剩下的形状就是形成超薄的 Fin的硬掩膜版,再利用干法刻蚀形成超薄的 Fin。

图2-59所示FinFET工艺技术流程图,只是简单描述了前段工艺流程。

FinFET工艺制程技术采用外延生长技术嵌入 SiGe 和 SiC 应变材料,并进行源和漏掺杂,同时使源和漏有源区凸起增加有源区的厚度和表面积,从而可以形成更厚的 Salicide,减小22nm 工艺制程技术的源和漏的接触电阻,应变技术可以提高器件的速度,改善 Fin-FET 的性能。图2-60所示为FinFET沿栅方向的剖面图。左边是 NMOS,右边是PMOS,它们都是通过多条很薄的指状的Fin 有源区并联的方式增大器件的宽度,从而增大 FinFET驱动能力。