碳摻雜矽奈米線全包覆式閘極元件技術研究

Abstract

本計畫主要目標是開發高性能的全包覆閘極(GAA)元件，並對GAA元件的傳導與可 靠度進行分析。為製作GAA元件，必須先開發矽奈米線製作技術，以及奈米線接面、奈 米線金屬矽化物等技術。由於奈米線元件的接觸面積極小，接觸阻抗對元件性能影響至 鉅，本計畫考慮利用碳摻雜減緩雜質擴散以製作淺接面並減少植入缺陷，也利用碳摻雜 產生的伸張應力，縮小能隙，期能降低接觸阻抗。本計畫擬進一步結合鍺摻雜，使能隙 更有效縮小，並提高載子活化率，得到更低的接觸阻抗。因此，第一年度將進行碳植入 對晶格應力的研究，也探討碳植入以及鍺植入對雜質擴散、淺接面特性、接觸阻抗的影 響。於第二年度開發10nm以下的矽奈米線製作技術，探討金屬矽化物奈米線的反應機 制，以及碳摻雜和鍺摻雜對奈米線接面特性以及接觸阻抗的影響。第二年度也將整合各 製程模組，製作具有高介電常數介電質、金屬閘極、金屬矽化物源極/汲極的GAA元件。 第三年度則著力於GAA元件的基本特性、載子遷移、電流傳導分析，並進行可靠度評估。