Metrología 3D a escala atómica de la relajación de la deformación y la rugosidad en los transistores Gate-All-Around a través de la pictografía electrónica

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Los semiconductores de próxima generación utilizan arquitecturas 3D con características a nanoescala.
• Los métodos de metrología existentes como los rayos X y la microscopía electrónica tienen limitaciones en la resolución atómica y la sensibilidad a la profundidad para estas estructuras complejas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar una técnica de metrología a escala atómica para la obtención de imágenes en 3D de estructuras de dispositivos semiconductores enterrados.
• Para cuantificar propiedades de interfaz como rugosidad, deformación y defectos en arquitecturas avanzadas de transistores.

Principales métodos:

• Utilizó la picografía electrónica de múltiples cortes, una técnica de microscopía computacional.
• Se logró una resolución lateral sub-Ångström y una resolución de profundidad a escala nanométrica para imágenes 3D.
• Aplicó la técnica al prototipo de transistores de puerta todo alrededor.

Principales resultados:

• Realizó con éxito imágenes 3D de estructuras de dispositivos enterrados.
• La rugosidad de la interfaz a escala atómica cuantificada, la deformación y los defectos en las interfaces de óxido de puerta / canal.
• Se observó una relajación del silicio en el canal, con solo ~ 60% de los átomos manteniendo una estructura de tipo bulto.

Conclusiones:

• La picografía de electrones multislice permite la metrología cuantitativa y 3D de las propiedades de la interfaz a escala atómica.
• Los hallazgos proporcionan datos cruciales para el modelado de dispositivos y la optimización de los procesos de fabricación de semiconductores avanzados.