近日，复旦大学微电子学系在22纳米 CMOS关键技术先导的研发上取得突破性进展，提出了多种超浅结源漏和先进互连的新工艺。 22 纳米 CMOS技术是全球正在研究开发的最新一代集成电路制造工艺，各国都投入了巨大资金，力争抢占技术制高点。Intel开发的基于三栅器件结构的处理器已于近期实现量产;IBM联盟也于近期发布了采用22纳米工艺生产的SRAM芯片;Global Foundries，欧洲的IMEC，日韩的三星、Toshiba和我国台湾的台积电也发布了各自的22纳米制程技术;我国于2009年在国家科技重大专项的支持下开始22纳米关键技术先导研发，该项目由中科院微电子所牵头，北京大学、清华大学、复旦大学和中科院微系统所共同参与，开展联合攻关。经过3年多的辛勤努力，该项目于近期取得突破性进展。
在22纳米CMOS技术节点，为了降低成本、减少功耗和提高器件性能，需要引入新的工艺如栅工程、超浅结源漏、应变沟道和先进互连技术等。复旦大学的研究工作主要集中在超浅结源漏和互连工艺。我们提出了极限超薄可控金属硅化物工艺，以及超浅结低温微波退火激活技术。如图1所示，金属硅化物接触电阻< 10-7 cm2;金属有效肖特基势垒高度<0.1eV;PMOS结深<18 nm，满足22纳米CMOS器件的需要。在互连技术上，探索了多种超低k互连介质并将之整合到铜互连工艺中。如图2所示，这种超低k材料的前驱体分子本身就有个纳米环，采用这种特殊的前驱体后，可以通过C-C桥联键将纳米孔结构均匀地分布在薄膜中，在降低薄膜k值的同时可以获得较强的薄膜机械性能。此外，我们优化了纳米通孔的铜互连电镀新工艺，实现了无孔洞的Cu电镀，如图3所示。 在研发过程中，复旦大学共申请相关发明专利180多项，其中包括50项国际专利申请。整个22纳米关键技术先导研发项目完成了1369项专利申请，其中包括424项国际专利申请，为我国在集成电路领域掌握自主知识产权，取得国际话语权奠定了基础。 多年来，我国的集成电路先进制造工艺大多是在引进的核心知识产权上进行产品工艺开发，在全球产业链最先进工艺的开发上缺少布局和话语权。此次22纳米关键技术先导研发是国内第一次在全球最先进工艺技术代组织这么大规模的产学研联合攻关，同期，国内制造企业在28纳米工艺上也在进行开发，目标就是在22纳米核心技术的知识产权中取得一席之地，在我国集成电路制造产业进入22纳米技术代时，开始拥有自己的话语权。该成果的取得对我国集成电路产业在22纳米获得具有自主知识产权的核心技术有重要意义，也为我国继续自主研发16纳米及以下技术代的关键工艺提供了必要的技术支撑。结合国内制造企业在28纳米技术研发上取得的突破，我国已开始在全球尖端集成电路技术创新链中拥有自己的地位。 |
