工艺集成作者

理解源极与漏极:半导体制造中的物理、工艺集成与演进

源极和漏极位于栅控沟道两侧。延伸区、抬高区域及接触结构都可能影响电流如何到达沟道。现有源漏综述将结区与接触电阻视作同一电流路径的组成部分 [P1]。

两个端子各做什么

在给定工作偏置下,载流子从源极进入沟道并从漏极离开。栅控沟道外的区域电阻仍可能限制电流,因此延伸区与接触结构需分别检查,不能把端子当作无电阻的理想节点 [P1]。

Process map · 流程地图

7nmSD课程内

7nm FinFET 内所选的 4 步学习路线

找到间隔层旁为后续源漏生长准备的凹腔。

真实步骤命名、逐层截面与原理讲解收录于 7nm FinFET 课程内,按账户权限解锁。

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源漏区域如何形成

源漏区域可按器件架构采用注入、选择性生长及后续激活等操作。所引综述比较了延伸区与抬高接触结构,并未规定所有晶体管必须采用同一顺序 [P1]。

站内 7nm FinFET 的 SD 模块展示了具体例子:Spacer Etch and Cavity Etch 准备 p 侧凹腔,随后是 eSiGe Growth;另一条 n 侧生长路径有 eSi Growth,源漏注入之后还有结退火步骤。这四个操作对应当前 Flow 中已经批准的真实 Step,按顺序组成学习路线,而非泛指课程目录。

电阻、应变与漏电

沟道外电流路径包含结区与接触的贡献。降低其中一项电阻后,另一项仍可能成为限制因素,因此须在完整器件上评价预期改进 [P1]。

某些架构利用嵌入材料改变沟道应变,另一些则采用不同的结区和接触设计。这些选择取决于器件架构,须连同漏电、串联电阻和关态表现一起评价 [P1]。

沿学习路线继续

先在凹腔刻蚀 Step 观察哪块表面留给后续生长;到 eSiGe Growth 时,区分 p 侧应力材料与它参与形成的电学端子;再对照 n 侧的 eSi Growth,最后在结退火步骤思考注入后热处理改变了什么。Blog 正文公开,目标 Step 按 7nm Flow 的现有权限开放。相关概念可继续看侧墙间隔层、离子注入与掺杂激活。

参考来源

[P1] 论文2005

Source/Drain Junctions and Contacts for 45 nm CMOS and Beyond

M. Ozturk, Jing Liu

DOI: 10.1063/1.2062966

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常见问题

MOSFET 的源极与漏极是什么?
它们是受栅控制的沟道两侧的端子区。按通常偏置,源极提供载流子、漏极接收载流子;延伸区、外延半导体和接触也共同决定电流路径。
所有源漏都需要凹腔刻蚀和外延吗?
不需要。这些操作属于特定集成方案,包括本文链接的 FinFET 例子。材料、次序及是否需要某一操作取决于器件与流程。
沟道良好时驱动电流为何仍可能偏低?
源漏延伸区、外延区域和接触的电阻位于栅控沟道之外。改善其中一处后,另一处仍可能成为瓶颈。

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