淺析如何抑制GAA寄生溝道

在半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，GAA（Gate-All-Around）結(jié)構(gòu)是一種重要的三維晶體管結(jié)構(gòu)，其具有優(yōu)秀的電學(xué)特性和尺寸可控性。然而，GAA結(jié)構(gòu)中的寄生溝道效應(yīng)可能會(huì)對(duì)器件性能造成負(fù)面影響。

1.GAA寄生溝道的定義與形成原因

在GAA結(jié)構(gòu)中，寄生溝道是指位于通道區(qū)域和柵極之間的非預(yù)期電流傳輸路徑。這些寄生溝道可以導(dǎo)致漏電流增加、子閾值斜率變差以及器件的漏電功耗增加，從而對(duì)晶體管的性能和功耗產(chǎn)生不利影響。

寄生溝道形成原因

1. 布局設(shè)計(jì)不當(dāng)：不合理的器件布局設(shè)計(jì)可能使得寄生溝道形成。
2. 材料缺陷：材料表面或結(jié)構(gòu)缺陷可能促成寄生溝道的形成。
3. 工藝參數(shù)偏差：工藝參數(shù)偏移、溫度變化等因素也可能導(dǎo)致寄生溝道存在。

2.抑制GAA寄生溝道的方法

2.1 設(shè)計(jì)方面

1. 優(yōu)化器件布局：通過(guò)合理優(yōu)化器件布局，減少寄生溝道的形成可能性。
2. 增加隔離層：在GAA結(jié)構(gòu)中添加隔離層，有效隔離通道區(qū)域和柵極之間的電荷傳輸路徑。
3. 采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：比如引入復(fù)合柵極結(jié)構(gòu)或互連技術(shù)，以減少寄生溝道的存在。

2.2 工藝方面

1. 精準(zhǔn)控制工藝參數(shù)：嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，確保器件制造過(guò)程中的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。
2. 提高工藝質(zhì)量：采用更高質(zhì)量的材料以及更先進(jìn)的工藝技術(shù)，以降低材料缺陷對(duì)寄生溝道形成的影響。

2.3 物理方面

1. 優(yōu)化材料：選擇更適合的材料，例如高品質(zhì)的絕緣層材料，以減少寄生溝道的存在。
2. 改善氧化層質(zhì)量：提高氧化層的質(zhì)量，減少氧化層的缺陷，降低寄生溝道的發(fā)生概率。