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FinFET架构下的先进CMOS工艺栅极工程实战

共计 30 章节

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FinFET技术概述

FinFET的发明背景 · 与平面MOSFET的结构对比 · FinFET的关键优势（短沟道效应抑…

FinFET技术概述

先进CMOS工艺节点演进

从14nm到3nm及以下节点的技术路… · 关键工艺挑战（光刻 · 刻蚀

栅极工程核心概念

功函数金属 · 等效氧化层厚度（EOT） · 栅极电阻

栅极工程核心概念功函数金属

高k/金属栅极（HKMG）材料体系

HfO2基高k介质的选择 · TiN/TaN/Al等金属栅极材料 · 功函数调节原理

FinFET鳍片（Fin）制备工艺

鳍片定义与光刻 · 侧墙转移技术（SIT） · 鳍片刻蚀与修整

浅槽隔离（STI）与鳍片成型

STI填充与平坦化 · 鳍片顶部暴露 · 氧化物回刻（Oxide Recess…

STI浅槽隔离

虚拟栅极（Dummy Gate）工艺

多晶硅虚拟栅极沉积 · 栅极光刻与刻蚀 · 栅极侧墙（Spacer）形成

源漏（S/D）工程

源漏凹槽刻蚀 · 外延生长（SiGe for PMOS · SiP for NMOS）

接触孔（Contact）与硅化物（Silicide）

自对准硅化物（Salicide）工艺 · 接触孔刻蚀与阻挡层（Ti/TiN） · 钨填充

ContactSilicide

栅极替换工艺（Gate-last）

层间介质（ILD）沉积与平坦化 · 虚拟栅极去除 · 高k介质沉积

Gate-last栅极替换工艺

功函数金属（WFM）沉积与调节

双功函数金属方案（NMOS/PMOS… · ALD沉积工艺 · 金属层厚度对阈值电压的影响

WFM功函数金属

金属栅极填充与平坦化

Al/W金属填充 · CMP工艺控制 · 栅极高度均匀性对RC延迟的影响

金属栅极填充平坦化

栅极侧墙（Spacer）工程

SiN/SiO2复合侧墙 · 侧墙厚度与形状对寄生电容的影响 · 侧墙刻蚀选择性

Spacer栅极侧墙

应力工程（Strain Engineering）

源漏嵌入SiGe/SiC应力源 · 接触孔刻蚀停止层（CESL）应力 · 全局应力与局部应力

StrainEngineering

栅极氧化层可靠性

时间相关介质击穿（TDDB） · 负偏压温度不稳定性（NBTI） · 热载流子注入（HCI）效应

栅极氧化层可靠性TDDB

栅极漏电机制

直接隧穿 · Fowler-Nordheim隧穿 · 陷阱辅助隧穿

栅极漏电机制直接隧穿

阈值电压（Vt）调控技术

沟道掺杂 · 功函数金属选择 · Fin宽度效应

寄生电容与电阻优化

栅极-源漏交叠电容（Cov） · 边缘电容（Cfringe） · 栅极电阻（Rg）的降低策略

寄生电容电阻优化

栅极光刻与对准技术

多重图形化（LELE · SADP） · 套刻精度（OVL）控制

栅极光刻对准技术

栅极刻蚀工艺

高选择性刻蚀 · 刻蚀轮廓控制（垂直度 · 底部圆角）

栅极刻蚀工艺高选择性刻蚀

栅极清洗与表面处理

湿法清洗（SC1 · SC2） · 等离子体预处理

栅极清洗表面处理

栅极CMP工艺

金属CMP浆料选择 · 碟形缺陷（Dishing）与侵蚀（E… · 终点检测技术

栅极工程中的缺陷控制

金属污染 · 颗粒缺陷 · 空洞（Void）与缝隙（Seam）的…

栅极工程缺陷控制

低功耗与高性能器件栅极优化

多阈值电压（Multi-Vt）方案 · 栅极长度缩放 · 电源电压（Vdd）降低策略

低功耗高性能器件栅极优…

3D堆叠与栅极工程

CFET（互补FET）架构 · 纳米片（Nanosheet）栅极环绕… · 栅极全环绕技术

3D堆叠栅极工程

栅极工程中的计量与检测

椭圆偏振光谱（SE） · X射线反射率（XRR） · 透射电子显微镜（TEM）分析

栅极工程计量

栅极工艺整合流程（Flow）

从鳍片到金属栅极的完整工艺流程整合 · 关键工艺窗口（Process Win…

Flow栅极工艺整合流程

栅极工程中的热预算管理

快速热退火（RTP） · 激光退火 · 尖峰退火对栅极堆叠扩散的影响

栅极工程热预算管理

栅极工程案例分析

典型14nm FinFET栅极失效模… · 金属扩散）

栅极工程案例分析nm

未来栅极技术展望

2D材料（MoS2 · Graphene）栅极 · 铁电栅极（FeFET）

未来栅极技术展望MoS2