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ゲート形成|前工程

ゲート形成は、トランジスタのチャネルにゲート絶縁膜とゲート電極を重ね、電流のオン・オフを制御する電極を作る工程群である。ポリシリコンゲートの流れでは、成膜前プリクリーンで表面を清浄にし、熱酸化でゲート酸化膜を作り、LPCVD(減圧CVD)でポリシリコンを付けて、ドライエッチングでゲートの形に加工する。先端品では、ダミーゲートを後で金属に置き換えるRMG(置換メタルゲート)を使い、ダイポール層形成などでしきい値電圧を調整する。

工程の分類›前工程› ゲート形成

前工程の下にある工程で、同じ分類にはほかに19工程がある。

  • RMG(置換メタルゲート):RMG(置換メタルゲート)は、先にダミーゲートで形を作ってソース・ドレインを仕上げ、その後ダミーを除いた溝へメタルゲートを埋め込むゲートの作り方である。
  • リモート界面層スカベンジング:リモート界面層スカベンジングは、high-kゲート絶縁膜の下にあるSiO2の界面層から、上に積んだ層に酸素を引き抜かせ、熱処理で界面層を薄くする工程である。
  • ダイポール層形成:ダイポール層形成は、ゲート絶縁膜のSiO2界面層とhigh-k膜の間に、原子層程度の厚さの金属酸化物を導入する工程である。

ポリシリコンゲート(ゲート酸化膜から加工まで)は、SemiMap 半導体用語集「ゲート酸化膜」1によると次の順に進む。

  1. 成膜前プリクリーン
  2. 熱酸化
  3. LPCVD(減圧CVD)
  4. ドライエッチング

この工程は、RMG(置換メタルゲート)の「Gate-Last(プレーナ型MGHK)」、ソース・ドレイン形成の「エクステンション付きソース・ドレイン(注入方式)」の手順の一部として出てくる。

リソグラフィ、エッチング、成膜、酸化・拡散、イオン注入、アニール・熱処理、CMP(化学機械研磨)、洗浄・表面処理、配線形成、素子分離、コンタクト形成(MOL)、リフトオフ、モノリシック3D集積、逐次3D集積、サイドウォールスペーサ形成、応力ライナー形成、SMT(応力記憶技術)、層転写、ソース・ドレイン形成

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