Современные конструкции ИС и способы повышения их основных характеристик презентация

Подзатворный диэлектрик
Толщина подзатворного слоя из SiO2 должна быть примерно в 45 раз меньше планарных размеров затвора. При проектной норме 45 нм это составляет 1 нм. Параметры элементарной ячейки SiO2: а = 0,490 нм; с = 0,539 нм.
Основные high-k
диэлектрики

Напряженный кремний
Подвижность носителей заряда в канале определяет быстродействие МДП-транзистора. Механическое напряжение изменяет эффективную массу и, как следствие, подвижность носителей. Впервые технология «напряженного» кремния была реализована для 90-нанометровой проектной нормы в 2001 году в IBM.
Сжимающее напряжение (канал p-типа)
Растягивающее напряжение (канал n-типа)

Структуры «кремний-на-изоляторе»
«Обычный» МДП-транзистор
КНИ-структура
Преимущества: - уменьшение паразитных емкостей на 30 – 50 %; - уменьшение динамического энергопотребление ~ на 30 %; - более надежная изоляция элементов ИС от подложки, что позволяет существенно поднять верхний предел рабочих температур; - резко увеличена радиационная стойкость.

КНИ-структуры (продолжение)
Способы создания КНИ-структур:
Ионная имплантация - бомбардировки поверхности пластины ионами кислорода с последующим отжигом при высокой температуре.
Сращивание пластин - очистка и активация плазменной обработкой поверхности пластин Si и SiO2, сжатие и отжиг, в результате химических реакций на поверхности происходят соединение пластин.
Управляемый скол. Используют две кремниевые пластины. Первая термически окисляется, затем верхняя поверхность подвергается насыщению ионами водорода методом ионной имплантации, в результате чего в пластине создается область скола. Затем эта пластина сращивается с другой, после чего происходит отделение тонкого слоя первой пластины от второй пластины.
Эпитаксия - поверхностный слой образуется за счет выращивания пленки Si на поверхности SiO2 (технологические проблемы).