Chip Faktori: DPN Plasma Nitriding

Nan sub -5 pwosesis manifakti chip nm, epesè nan pòtay la tranzistò kouch dielèktrik te retresi a mwens pase 1 nanomèt (apeprè 5 kouch atomik) . nan moman sa a, konvansyonèl silica (Sio₂) zak tankou yon vwal mens nan dlo a ka fwit nan fwit konsomasyon pouvwa a ka elektwonik nan fwit nan pouvwa a ka fè kont yo ka pase nan pouvwa a nan yon lòt bagay ki gen yon bagay ki gen fwit nan fwit nan fwit konsomasyon nan pouvwa a ka fè yon ti kras nan pouvwa a ka pase nan pouvwa a ka pase nan pouvwa a ka pase nan pouvwa a ka pase nan pouvwa a nan yon bagay ki gen yon bagay ki gen fwit nan fwit nan fwit konsomasyon nan pouvwa a ka fè yon ti kras nan pouvwa a ka pase nan pouvwa a ka fè yon lòt bagay. konsomasyon .

Teknoloji a Plasma Nitriding (DPN) ki baze sou yon "nano anti-vòl nèt" pa jisteman enjekte atòm nitwojèn nan kouch nan oksid, ki pa sèlman blòk kanal la nan flit elektwonik, men tou, ouvè yon chemen nouvo pou pèfòmans chip .}

I,Ki's DPN?

DPN (decoupled plasma nitridasyon) se yon ba-tanperati plasma sifas tretman sifas, prensip la debaz nan ki se enjekte atòm nitwojèn nan kouch nan oksid pòtay nan yon fason ki kontwole yo fòme yon nitwojèn ki rich koòdone {{2} kontrèman ak tradisyonèl tèmik nitwout, dekourajman yo, yo se "dekoupe nan"}.

Enèji decoupling: se enèji nan plasma kontwole endepandan (anjeneral 100-500 w) yo anpeche-wo enèji patikil soti nan domaje substrate a Silisyòm .

Espasyal decoupling: se plasma a nan prizon pa yon jaden mayetik, se konsa ke atòm yo azòt yo sitou rich sou sifas la anwo nan kouch nan oksid olye ke silisyòm/koòdone nan oksid, ak mobilite a konpayi asirans pwoteje .

Kle endikatè teknik:

Konsantrasyon nitwojèn: kontwòl egzak nan 5-10 pousantaj atomik (plis pase 15% pral lakòz domaj koòdone) .

Limit epesè: pwosesis fim ultra-mens nan mwens pase oswa egal a 10 angstroms (1 nm) ka reyalize, ki se yon pwosesis ki nesesè pou sub -5 nm nod .

Ii .DpnPlakou

Lè w ap pran pwosesis la 28nm HKMG (segondè K Pòtay metal) kòm yon egzanp, etap sa yo kle nan DPN yo jan sa a: kouch oksid ap grandi sou yon Silisyòm substrate ISSG ap grandi yon kouch mens nan silisyòm diyoksid kòm yon substrate nitrid .

Plasma nitriding

Atmosfè gaz: N₂/HN3 (gaz prensipal), AR (gaz dilution) yo prezante, ak presyon an se 35-70 mTorr . aktivasyon Plasma: Rf pouvwa ekipman pou (200-600 W) ionizes jenere Nitrogen Nitrogen (noTrogen ion (NOM (NOTOJ (NOTOJ (NOTOJ (NOTOJ (NOTOJ (NOTOGENT NOTROGEN ORS ( Iyon penetre kouch sifas la nan Sio₂ ak fòme yon zòn nitwojèn ki rich nan 0 . 5 nm nan sifas la anwo.

Pna
Rapid rkwir (600-800 degre) nan chanm nan menm vakyòm kondwi inifòm difizyon nan atòm nitwojèn, reparasyon domaj lasi, ak diminye dansite nan eta a interfacial .

0040-09094 Chanm 200mm

Iii .Gen kat wòl pi gwo nan DPN nan pòtay nitriding

1. Ogmante konstan an dielèktrik (K-valè): Lè atòm nan nitwojèn ranplase atòm nan oksijèn nan sio₂, li fòme yon kosyon Si-N (ki se plis polè pase kosyon an Si-O), ogmante k-valè a soti nan 3 {{ Efè a tinèl pwopòsyonèl.

Gate leakage current suppression: In the 1 nm oxide layer, DPN nitrogen doping reduces the leakage current from 1000 A/cm² to 10 A/cm² (a 99% reduction). The principle is that the nitrogen atom raises the conduction band energy barrier of SiO₂, and the electrons need higher energy to tunnel.

3. Bloke difizyon dopan: atòm yo bor nan pòtay la PMOS fasil penetre Sio₂ a, sa ki lakòz papòt vòltaj drift . kouch nan nitrid aji kòm yon "filtre atomik", diminye koyefisyan an bor difizyon pa 10³ fwa epi asire ke long tèm nan stil nan ays ISTATES ISTATES ISTATES èks la.

4. Optimize the interfacial state: By controlling the peak position of nitrogen (0.3 nm from the interface>Pou evite atòm nitwojèn soti nan detwi kosyon an sispansyon Silisyòm, se mobilite nan elèktron kenbe gwo .