Il-prinċipji bażiċi, l-għażla tal-materjal, u l-metodi tal-proċess tal-bieb

Fid-dinja tat-transistors, jekk it-transistor huwa mqabbel ma '"faucet" kontrollabbli, allura l-bieb huwa bħal valv li jikkontrolla l-ftuħ u l-għeluq tal-faucet, u l-importanza tagħha hija evidenti minnha nnifisha. Hekk kif il-proċessi tas-semikondutturi jidħlu fl-era tan-nanometru, il-materjali tal-bieb u l-proċessi tal-manifattura jkomplu javvanzaw, isiru waħda mill-imfietaħ għat-titjib tal-prestazzjoni tal-apparat.

L-isfond tekniku u l-prinċipju tax-xogħol tal-bieb
0010-20132 6 "Trasferiment Blade Assy
Il-bieb fi transistor jinsab bejn is-sors u l-fossa, u l-konċentrazzjoni ta 'trasportaturi fil-kanal tas-semikondutturi hija kkontrollata minn vultaġġ applikat, sabiex tikkontrolla b'mod preċiż il-konduzzjoni u l-qtugħ tal-kurrent bejn is-sors u l-fossa. Fil-każ ta 'transistor tal-metall-ossidu-semikondutturi (MOS), meta vultaġġ speċifiku jiġi applikat fuq il-bieb, kanal tal-ġarr huwa ffurmat taħt is-saff tal-ossidu tal-bieb, u l-kurrent jista' joħroġ mis-sors sal-fossa, u jikseb stat "fuq" tat-transistor. Bil-maqlub, meta l-vultaġġ tal-bieb jaqa 'taħt il-vultaġġ tal-limitu, il-kanal jisparixxi u t-transistor ikun fl-istat "mitfi".

Evoluzzjoni ta 'materjali tal-bieb u għażla kritika

Il-proċess ta 'żvilupp ta' materjali tal-bieb jirrifletti l-progress iterattiv tat-teknoloġija tas-semikondutturi, u għadda minn bidliet profondi minn materjali tradizzjonali għal materjali tal-metall avvanzati.

Gates tradizzjonali tal-polysilicon: Fl-għoqiedi tal-proċess bikri, il-polysilicon huwa adottat b'mod wiesa 'minħabba l-proċess matur u r-rotta teknika sempliċi tiegħu. Madankollu, hekk kif id-daqs tal-karatteristika jkompli jonqos, difetti bħall-karatteristiċi inerenti ta 'reżistenza għolja ta' polysilicon u n-nuqqas ta 'kompatibilità ma' materjali ta 'kostanti dielettriċi għolja (High-K) joħorġu gradwalment, li jwasslu għal konġestjonijiet ta' prestazzjoni.

Gates tal-metall avvanzati: Biex tingħeleb il-limitazzjonijiet tal-gradi tal-polysilicon, l-industrija qed idur għal materjali tal-metall b'reżistività baxxa, konduttività għolja, u kompatibilità tajba tal-proċess. Pereżempju, metalli bħat-tungstenu (w), titanju (Ti), tantalu (TA), kobalt (CO) jew siliċidi tal-metall korrispondenti huma gradwalment introdotti fil-proċess biex jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'ċipep ta' enerġija baxxa u ta 'prestazzjoni għolja.

Materjali ta 'Aġġustament tal-Funzjoni tax-Xogħol: Sabiex jinkiseb regolament ta' vultaġġ ta 'limitu aktar preċiż (VT), id-disinjaturi spiss jagħżlu saffi tal-metall b'funzjonijiet ta' xogħol differenti għal apparati MOS tat-tip N u tat-tip P. Dan id-disinn differenzjat fl-għażla tal-materjal jottimizza l-prestazzjoni tal-apparat għal użu ottimali f'applikazzjonijiet ta 'ċirkwiti differenti.

Spjegazzjoni dettaljata tal-proċessi ewlenin tal-manifattura tal-bieb
0010-20129 6 "Assemblea tax-Xafra Buffer
Hekk kif il-manifattura tas-semikondutturi tidħol fl-era tal-preċiżjoni tan-nanoskala, il-manifattura tal-istruttura tal-bieb saret rabta tat-teknoloġija ewlenija li tintegra l-immaniġġjar tal-materjal ta 'preċiżjoni u l-proċess ta' manifattura ta 'preċiżjoni għolja.

1. Depożizzjoni ta 'saff atomiku (ALD): It-teknoloġija ALD tipprepara saffi ta' insulazzjoni kostanti dielettrika estremament irqaq u uniformi (bħal ossidu tal-hafnium) u films tal-metall permezz ta 'proċess ta' deposizzjoni preċiż ta 'saff atomiku permezz ta' saff atomiku. Il-vantaġġi ta 'l-ALD jinsabu fl-uniformità tal-ħxuna tal-film u l-kontroll fin tal-interface, li tnaqqas ħafna l-kurrent ta' tnixxija u l-konsum tal-enerġija fin-nodu tal-proċess tan-nanoskala.

2. Lustrar mekkaniku kimiku (CMP): Fil-proċess ta 'preparazzjoni tal-bieb, il-proċess CMP iċċattja l-wiċċ tal-materjal tal-bieb biex jiżgura l-flat tal-interface bejn il-bieb u strutturi oħra. Dan il-proċess jevita t-tniġġis u l-proċess tal-inkompatibilità tal-materjali tal-metall fil-proċess ta 'manifattura sussegwenti, u jiżgura r-rendiment u l-istabbiltà tal-prestazzjoni tal-apparat.

3 Fin-nanoskala, l-eżattezza tal-kontroll tal-wisa 'tal-linja u l-istabbiltà tat-topografija tal-inċiżjoni huma kritiċi, li mhux biss taffettwa l-prestazzjoni tal-apparat, iżda wkoll l-affidabbiltà ġenerali taċ-ċippa.