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邀请报告嘉宾项金娟
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邀请报告嘉宾项金娟

中国科学院微电子研究所工程师
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  报告题目:用于体硅FinFET器件的单原子层沉积N型金属TiAlC的研究

  报告简介:

  CMOS器件进入16nm及其以下技术节点以后,传统的PVD方法已不能再满足更大深宽比的后栅结构填充要求,尤其是NMOS器件的功函数金属层填充问题,更急待解决。单原子层沉积技术(ALD)具有优异的台阶覆盖性能、均匀性及超薄膜生长控制能力,因此是生长N型金属最理想的解决方案。

  本文采ALD生长出可应用于16nm及其以下技术节点体硅FinFET器件使用的N型金属栅材料。研究中采用四种模式来生长ALDTiAlX薄膜:A.TiCl4-NH3-TMA-NH3;B.TiCl4-TMA-NH3;C.TiCl4-NH3-TMA;D.TiCl4-TMA。X射线光电子能谱、扫描电镜、原子力显微镜、四探针测试仪及X射线衍射用于表征TiAlX薄膜的化学成分、生长速率、表面粗糙度、电阻率及结晶特性等物理特性;电容结构用于评估TiAlX薄膜在高k栅介质上的有效功函数,FinFET器件用于表征TiAlX薄膜在器件中的性能。

  实验结果表明,A、B、C三种模式生长的薄膜主要成分为TiAlN,D模式生长的薄膜主要成分为TiAlC,TiAlC具有更低并且居于带中的有效功函数,非常适合体硅FinFETCMOS器件阈值电压(Vt)的调节。经验证,FinFET器件采用模式D生长的TiAlC作为N型金属栅材料,Vt可达到0.2V。

 

 

项金娟(右)

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