IBM等4家公司发布45nm Bulk CMOS工艺

IBM、韩国三星电子（Samsung Electronics）、德国英飞凌科技（Infineon Technologies），新加坡特许半导体制造（Chartered Semiconductor Manufacturing）等4家公司联合发表了面向图形处理LSI的45nm Bulk CMOS工艺技术（演讲序号2-3）。该技术通过改进应变硅技术、源-漏极活性化技术，获得了栅长35nm的nMOS为1150μA/μm、栅长35nm的pMOS为785μA/μm（截止电流100nA/μm）的电流驱动性能，达到业内最高水平。该成果的相关论文入选了此次焦点论文云集的分会（Session 2）——“Highlights”。  

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图1：IBM发表演讲 

改进应变硅技术，采用激光退火  

晶体管工序的改进点主要有两个。第一，基于SiGe源-漏极和SiN膜的应变硅技术。向pMOS施加压缩应变的SiGe源-漏极方面，通过改进SiGe层的形状（Profile），使SiGe层与通道的距离比以往更短，实现了向通道施加强应变。向pMOS施加压缩应变、向nMOS施加拉伸应变的SiN膜（Dual Stress Liner）方面，通过使隔离层的形状呈L字形，缩短了覆盖隔离层的SiN膜与通道之间的距离，加强了向通道施加的应变。 

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图2：栅长35nm的pMOS 

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图3：在pMOS与nMOS中均实现了较高的电流驱动能力 

第二，在源-漏极活性化技术中采用了激光退火。与此前的高温退火相比，该方法能够在短时间内使源-漏极的杂质活性化，能够防止短通道效应的主要起因——杂质扩散的产生。  

除此之外，布线工序方面，10层金属布线的层间绝缘膜采用了介电常数为2.4的低介电膜。开发小组正在利用此次的工艺试制SRAM，其单元面积最小为0.249μm2 。另外，IBM与美国AMD（Advanced Micro Devices）合作开发的基于SOI（silicon on insulator）底板的45nm CMOS工艺已经在“2006 IEDM”上进行了发表。