用直流平面磁控溅射法沉积硅化钨薄膜

一、前言在半导体器件工艺中,随着大规模集成电路向超大规模集成电路的发展,器件的尺寸不断缩小,而片子的面积不断增大,这样金属-氧化物-半导体(MOS)器件中的门电极和内连线的横截面积减小,相反它的长度却大大增加。由于内连线的电阻明显增加,RC时间延迟增加,使器件的性能降低。     

用于45nm及以下集成电路工艺的高介电常数绝缘栅材料

金属-氧化物-半导体结构(MOS)是目前电子器件中最重要的器件之一,现代电子技术可以说是建立在MOS器件之上的。随着集成电路技术的不断发展,MOS技术到达了一个关键的转折点. 由于器件尺寸不断缩小, 导致MOS中氧化层厚度相应减小, 电子的隧道穿透效应逐渐显现出来, 引起的棚极-沟道漏电流急剧增大,导致器件发热量增加、性能下降甚至失效,因此限制了MOS器件尺寸的进一步缩小. 当MOS进入65nm工艺时,二氧化硅的厚度已经降至1.2nm(大约相当于5个原子层的厚度),这样的厚度几乎已经达到了二氧化硅介质层物理极限. 因此,45nm技术及以下工艺不能继续沿用原有的MOS结构与制备技术,必须采用新的结构、新的材料、新的工艺以便进一步缩小MOS器件的尺寸,提高器件的工作速度,降低器件的能耗. 高电介质常数介质膜被业界认为是开发45nm以下硅集成电路芯片技术的关键. 业界普遍认为利用high K绝缘层技术的MOS器件是20世纪60年代MOS晶体管出现以来,晶体管技术发生的最大变化. 2005年以及以后的International technology roadmap for Semiconductors 均把high K技术作为标志性内容之一. 目前国际上有关high K材料与器件的研究比较多,Intel、IBM等已经实现研究成果向生产技术的转移,其中Intel公司在45nm微处理器技术中利用high K绝缘栅技术已经取得突破性进展,并于2007年11月16日发布了一系列利用high K技术的45nm处理器,IBM公司也已经在MOS工艺中实现high K绝缘栅技术. 较以前的MOS工艺,基于high K技术的芯片中晶体管数量成倍增加,栅极漏电流减小了数倍,功耗大幅减小. 根据目前透露的资料,high K绝缘层为Hf基氧化物,但是介质膜的具体成分、结构、制备工艺流程以及与Hf基氧化物配合的金属栅极材料等技术内容目前均属于保密资料. 从国内同行的研究看,目前发表的相关研究文章主要集中在对high K绝缘栅的介绍或综述性评论,实际开展的研究工作很有限. 因此,及时开展对high K绝缘层成分与制备工艺方面的研究,对于我国集成电路制造业跟上国际集成电路技术的发展方向和先进水平、打破国外的技术垄断是非常必要的.     

二维磁性材料与自旋系统研究进展

自旋系统是一类基于电子自旋工作的器件,具有高速、低功耗等优点,其中磁存储器被认为是下一代存储器的领跑者之一。二维材料有着天然的界面性能优势,接近微缩极限的尺寸特点,以及二维结构带来的物理特性,在自旋系统中有望得到广泛运用。本文概述了二维材料在自旋领域的最新研究进展,介绍了一些常见的二维磁性材料,讨论了基于二维材料的二维自旋器件,以及回顾了基于二维材料的磁性调控,最后总结了这一领域仍然面临的挑战,并对未来发展进行了展望。     

微电子二元光学器件制作工艺研究

二元光学器件的基本制作工艺是超大规模集成电路中的微电子加工技术，但微电子加工属薄膜图形加工，主要控制的是二维的薄膜图形，而二元光学器件则是一种表面的三维浮雕结构，因为要同时控制平面图形的精细尺寸和纵向深度，所以其加工难度增大。     

SOI技术与三维集成电路

一、引言集成电路的发明主要是由于人类掌握了先进的平面型器件结构的设计和加工技术,即在硅表面层几微米厚的区域中可以在相容的工艺条件下制作完成晶体管、电阻和电容的结构。这种以平面型技术为基础的集成电路,其元、器件布局是二维排列,称二维集成     

大功率电源MOS管的特性及应用

引言 在当今的开关电源设备中，当电源电压在200V以下时，主开关功率器件一般都使用功率MOS器件。所以深入了解功率MOS器件的内部结构和工作特性对开关电源工程师来说至关重要。开关电源电路中MOS管的结构，寄生参数，散热条件等都会对功率MOS的工作性能产生影响；为了使开关电源设计师存使用功率MOS管时有的放矢，本文将对功率MOS管的备项基本参数和性能进行论述。     

北大排列高密度半导体碳纳米管 电子学性能超同尺寸硅基器件

正集成电路的发展要求互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管在持续缩减尺寸的同时提升性能,降低功耗。随着主流CMOS集成电路缩减到亚10nm技术节点,采用新结构或新材料对抗场效应晶体管中的短沟道效应、进一步提升器件能量利用效率变得愈加重要。在诸多新型半导体材料中,半导体碳纳米管具有超高的     

纳米级芯片技术是我国赶超国际先进水平的关键

当前，集成电路的发展仍遵循“摩尔定律”，即其集成度和产品性能每18个月增加一倍，按照器件特征尺寸缩小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和设计技术优化的途径继续发展。近年来我国一些先进集成电路制造公司的崛起，使国内集成电路制造工艺技术与国际先进水平的差距有了显著的缩小，但整体水平仍与先进国家相差2～3代。目前，我国集成电路设计公司年设计能力已超过500种，主流设计水平达到180nm，130nm技术正在开发中，     

宁波材料所在二维MXene材料作为功能分子器件方面取得进展

正随着半导体产业快速发展,电子器件的尺寸已跨入纳米级,使得分子器件的设计和应用成为引导新型半导体材料发展的重要方向。对相关材料与器件进行量子力学的原子级别的模拟显得越来越重要。而二维材料作为新型功能材料最近几年受到了广泛的关注。为此,科学家希望石墨烯以及相关的二维材料制造出的低功耗电子器件能够为电子产业带来生     

基于TCAD的氧化工艺参数影响分析

随着集成电路工艺的不断发展,特征尺寸越来越小,工艺对器件参数的影响越来越明显。该文通过TCAD工具模拟集成电路氧化工艺的过程,然后分别改变氧化的工艺参数,分析氧化工艺参数对氧化结果的影响,进而在器件设计过程中合理地进行工艺优化。     

集成电路器件的防潮贮存和防静电操作

由潮湿和静电引起的集成电路器件的损害已严重影响到了电子产品的质量和性能。本文分析了潮湿和静电对集成电路器件的危害,并阐述了集成电路器件安全储存防静电接触的有效措施。     

EDMOS的工艺和电性模拟

EDMOS晶体管广泛地用于半导体器件在很多领域内,如高压MOS场效应管。EDMOS含有一个轻掺杂漏极区域来提升击穿电压,正归功于它们的优越性,这类晶体管正作为功率器件在智能型功率集成电路领域快速地取代双极晶体管.     

二维原子晶体材料中的各向异性研究概述

二维原子晶体材料简称二维材料,因载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,展现出了许多奇特的性质而受到了广泛关注。二维材料的带隙可调特性在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛。另外二维材料的自旋自由度和谷自由度的可控性使得二维材料在自旋电子学和谷电子学等领域也引发了深入的研究。不同的二维材料由于晶体结构的特殊性质导致了不同的电学特性或者光学特性的各向异性,包括拉曼光谱、光致发光光谱、二阶谐波谱、光吸收谱、热导率、电导率等性质的各向异性。这些各向异性特性在偏振光电器件、偏振热电器件、仿生器件、偏振光探等领域拥有巨大的发展潜力。二维材料的各向异性还能够用于实现器件性能的最优化。文章介绍了各种二维材料的各向异性的最新研究进展。     

二维原子晶体材料中的各向异性研究概述

二维原子晶体材料简称二维材料,因载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,展现出了许多奇特的性质而受到了广泛关注.二维材料的带隙可调特性在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛.另外二维材料的自旋自由度和谷自由度的可控性使得二维材料在自旋电子学和谷电子学等领域也引发了深入的研究.不同的二维材料由于晶体结构的特殊性质导致了不同的电学特性或者光学特性的各向异性,包括拉曼光谱、光致发光光谱、二阶谐波谱、光吸收谱、热导率、电导率等性质的各向异性.这些各向异性特性在偏振光电器件、偏振热电器件、仿生器件、偏振光探等领域拥有巨大的发展潜力.二维材料的各向异性还能够用于实现器件性能的最优化.文章介绍了各种二维材料的各向异性的最新研究进展.     

大规模集成电路用高纯铜及铜合金靶材研究与应用现状

随着大规模集成电路制程向高密集度的方向发展,器件的特征尺寸不断缩小,集成度越来越高。在90 nm后随着布线的宽度变窄,高纯铜及铜合金靶材的应用成为一个研究热点。本文通过多个专利及相关文献的检索,总结了高纯铜及铜合金靶材的分类,分析了高纯铜的纯度、合金元素的种类以及分布对高纯铜靶材溅射性能的影响,展望了今后大规模集成电路靶材的发展趋势。     

大规模集成电路制造工艺对特种气体的要求

叙述了大规模集成电路的发展,包括线宽、管芯面积与制造工艺对特种气体中尘埃数和粒径的要求、颗粒与成品率的关系,以及在不同级别洁净室中生产器件对成品率的影响。详细介绍了工艺气体中杂质对器件性能的影响。还介绍了大规模集成电路材料及器件和化合物半导体材料及器件生产工艺中使用的各种气体。对国外用于MOCVD、LSI及亚微米集成电路制造用气体的污染控制也作了介绍。     

二维材料中的热传导

受到石墨烯的成功制备及其优异性质的影响,新型二维材料的探索和研究成为近年来的研究热点,比如六角氮化硼、硅烯、黑磷以及过渡金属硫化物等,这些材料同样也展现出了优良的性质以及广阔的应用前景,比如在场效应管、光电器件以及清洁能源等领域。另一方面,随着电子元器件的不断小型化,器件中热耗散问题成为制约其性能的关键问题,特别是在微纳米尺度器件中,这使得对二维材料热传导性质的研究显得尤为重要。针对几种典型的二维材料,总结了热传导研究领域在理论计算以及实验测量方面的最新进展。这些二维材料由于其多样的结构特性和成键方式展现出各异的热传导性质,可从石墨烯中的高热导率(2500~5000 Wm~(-1)K~(-1))跨度到黑磷中较低的热导率(9~30 Wm~(-1)K~(-1))。此外,还特别分析了在二维材料中出现的一些独特物理现象,比如尺寸效应、掺杂和表面吸附效应以及基底效应等。最后,对二维材料的一些功能化应用研究进行了概括。     

类石墨烯二维材料及光电器件应用研究进展

二维层状材料是具有单原子层或几个原子层厚度的平面材料,有着特殊的物理化学性能,在光电功能器件、吸附与分离、催化等领域具有重要应用前景,是目前国际研究的前沿和热点领域之一。其中,石墨烯是最先受到人们重视的二维材料,随即以过渡金属硫化物为主的类石墨烯二维光电功能材料也被广泛研究。近年来黑磷的发现也极大促进了二维光电材料的研究和发展。二维光电材料中石墨烯及类石墨烯硫化物的研究及其光电功能器件应用现状进行简单综述,并对其应用趋势进行展望,为光电材料研究领域的研究提供参考。     

荷电控制电子枪特性的测量

扫描电子显微镜在科研和实际工作中扮演着越来越重要的角色,在集成电路行业常常被用来测量器件的关键尺寸。集成电路器件在进行表征时容易形成电荷积累,电荷积累会严重干扰检测系统的图像质量而影响测量器件尺寸的精度。使用荷电控制电子枪是一种常见且有效消除电荷积累的方式,荷电控制电子枪的特性直接影响着成像质量和检测效率。目前国内缺少有效针对荷电控制电子枪性能评价的研究,本文提出了一种法拉第杯小孔扫描测量方法并搭建了一套测试平台,在该平台上对自主研制的电子枪进行了束斑大小、束流密度分布和发散角等电子束特性测量,这将为对荷电控制电子枪的优化设计和安装调试起到了指导作用。     

集成电路的失效分析方法以及相应技术分析

伴随着科学技术在我国不断地发展以及应用,集成电路在我国有了非常广泛的应用和发展。我国集成电路现在已经向着尺寸更小的方向发展,具有了集成程度非常高的技术。伴随着集成电路在我国的不断应用,集成电路应用中的失效分析变得越来越重要。集成电路的芯片上有上千甚至上万个电气元件,在失效的集成电路芯片中寻找失效的器件是一件非常困难的工作。本文主要针对我国集成电路的失效问题进行详细地分析以及阐述,希望通过本文的阐述以及分析能够有效地提升我国集成电路失效分析的能力,同时也为我国集成电路的进一步发展以及创新贡献力量。