多晶硅柵（Poly-Si Gate）

多晶硅柵的形成是集成電路工藝中最關(guān)鍵的步驟，因?yàn)樗俗畋〉臇叛趸瘜拥臒嵘L（干氧和濕氧），形成多晶硅柵的先進(jìn)且復(fù)雜的光刻技術(shù)和干法刻蝕技術(shù)，以及需要精確控制且復(fù)雜的側(cè)墻工藝。

多晶硅柵結(jié)構(gòu)通常是一代集成電路工藝中物理尺度最小的結(jié)構(gòu)，也是形成晶體管的關(guān)鍵。多晶硅柵形成的一般流程是，首先使用高溫?zé)嵫趸蓶叛趸?，膜的厚度約為 1~10nm（由于在集成電路中有不同工作電壓的場效應(yīng)晶體管，所以柵氧化層的厚度也不相同，需要采取多個步驟才能完成不同厚度的柵氧化層），然后進(jìn)行多晶硅柵的化學(xué)氣相沉積和摻雜（擴(kuò)散或離子注入），最后進(jìn)行光刻和干法刻蝕。

多晶硅柵光刻工藝使用的光刻機(jī)是同一技術(shù)代集成電路工藝線中最先進(jìn)、最昂貴的設(shè)備，它采用 UV 光源進(jìn)行曝光，波長從g線（436nm）到DUV（248pm 和 193nm），以及 193nm 浸沒式；在光刻掩模版上采用了 OPC和PSM等技術(shù)；在光刻工藝中采用了抗反射層、硬光刻膠技術(shù)、多重曝光技術(shù)等。

多晶硅柵的刻蝕采用的是最精細(xì)的刻蝕設(shè)備和技術(shù)，通常采用 NF3、 SF6~HBr、CL2，等氣體，要求與 SiO2有極高的選擇比。多晶硅柵的檢測技術(shù)也是最精細(xì)的檢測技術(shù)，用于光刻和刻蝕完成后多晶硅柵線寬和形狀等的檢測。

雖然在 45nm 以下的超大規(guī)模集成電路制造工藝中，為了解決多晶硅柵耗盡效應(yīng)，以及多晶硅與高K介質(zhì)高界面態(tài)密度等問題，多采用了高K金屬柵工藝，多晶硅柵的重要性有所降低，但是多晶硅柵工藝仍然被認(rèn)為是集成電路的標(biāo)志性工藝之一。

審核編輯 ：李倩