L'alliage d'aluminium avec le silicium 1 1 1 > est dû à un recuit excessif de l'aluminium. La couche d'aluminium du circuit intégré a été éliminée par gravure chimique pour révé...
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L'alliage d'aluminium avec le silicium 1 1 1 > est dû à un recuit excessif de l'aluminium. La couche d'aluminium du circuit intégré a été éliminée par gravure chimique pour révéler ce détail.
Dans le contexte d'une structure MOS ( métal-oxyde-semiconducteur ) latérale, l' électrode de grille métallique est séparée du canal du transistor par une couche d'oxyde ; le matériau de la grille est un métal. Depuis le milieu des années 1970 environ, la plupart des transistors MOS ont vu leur « M » (métal) remplacé par « polysilicium » , mais l'appellation est restée la même.
°C), contrairement au métal. En particulier, le métal (le plus souvent l'aluminium , un dopant de type III ( type P )) a tendance à se disperser dans le silicium ( à s'allier avec lui) lors de ces étapes de recuit thermique . Plus précisément, lorsqu'il est utilisé sur une plaquette de silicium d'orientation cristalline <111>, un alliage excessif d'aluminium (dû à des étapes de traitement à haute température prolongées) avec le silicium sous-jacent peut créer un court-circuit entre les zones de source ou de drain du transistor FET diffusé sous l'aluminium et à travers la jonction métallurgique dans le substrat sous-jacent , provoquant des défaillances de circuit irréparables. Ces courts-circuits sont créés par des pointes pyramidales d' alliage silicium - aluminium pointant verticalement vers le bas dans la plaquette de silicium . La limite pratique de température élevée pour le recuit de l'aluminium sur silicium est de l'ordre de 450 °C. Le polysilicium est également intéressant pour la fabrication aisée de grilles auto-alignées . L'implantation ou la diffusion des impuretés dopantes de la source et du drain est réalisée avec la grille en place, ce qui permet d'obtenir un canal parfaitement aligné avec la grille sans étapes lithographiques supplémentaires susceptibles d'entraîner un désalignement des couches.
NMOS et CMOS
ce qui diminue la tension de seuil d'un transistor à canal N et peut provoquer des défaillances à terme. Les technologies PMOS antérieures étaient insensibles à cet effet, car le sodium chargé positivement était naturellement attiré par la grille chargée négativement et repoussé du canal, minimisant ainsi les variations de tension de seuil. Les procédés de fabrication des transistors à canal N à grille métallique (dans les années 1970) imposaient un niveau de propreté très élevé (absence de sodium ) , difficile à atteindre à l'époque, ce qui engendrait des coûts de production élevés. Les grilles en polysilicium , bien que sensibles au même phénomène, pourraient être exposées à de petites quantités de gaz HCl lors d'un traitement ultérieur à haute température (communément appelé « piégeage ») pour réagir avec tout sodium , se liant à celui-ci pour former du NaCl et l'emportant dans le flux gazeux, laissant une structure de grille essentiellement sans sodium – améliorant considérablement la fiabilité.
À partir du nœud 45 nm , la technologie de grille métallique fait son retour, accompagnée de l'utilisation de matériaux à haute constante diélectrique ( high-κ ), initiée par les développements d'Intel.
Pour les transistors NMOS, les candidats pour l'électrode de grille métallique sont le Ta, le TaN et le Nb (grille métallique unique), tandis que pour les transistors PMOS, c'est le WN/RuO₂ ( la grille métallique des PMOS est généralement composée de deux couches de métal). Cette solution permet d'améliorer la résistance aux contraintes sur le canal (grâce à la grille métallique). De plus, elle réduit les perturbations de courant (vibrations) dans la grille (du fait de la répartition des électrons à l'intérieur du métal).
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