大家好(hao)今天(tian)(tian)天(tian)(tian)成高科十年工程師小編給(gei)大家科普us8124988b2專利，希望(wang)小編今天(tian)(tian)歸(gui)納整理的(de)(de)(de)知識點(dian)能夠幫助(zhu)到(dao)大家喲。US8124988B2專利是一(yi)項關(guan)于半(ban)導(dao)體器件制造的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)技(ji)術創新(xin)。本文(wen)將詳(xiang)細(xi)介(jie)紹該(gai)專利的(de)(de)(de)背景、技(ji)術特點(dian)、應用(yong)領域以(yi)及對半(ban)導(dao)體行業(ye)的(de)(de)(de)影響，讓讀者全面了解這項創新(xin)成果的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)性(xing)。

US8124988B2專利的背景和意義

US8124988B2專(zhuan)利(li)是由美國應用材料公(gong)司(Applied Materials, Inc.)于2012年2月28日(ri)獲得的一項重(zhong)要專(zhuan)利(li)。該專(zhuan)利(li)的正式名稱為"Semiconductor-on-insulator MOSFET device with suspended gate and nanowire channel"，涉及(ji)一種新型的半導(dao)體器(qi)件結構和制造方法。這項專(zhuan)利(li)的提出是為了解決傳統平面(mian)(mian)MOSFET器(qi)件在持續縮小(xiao)過程中面(mian)(mian)臨的各種挑(tiao)戰，如短溝道效應、漏電流增加等問題。

US8124988B2專(zhuan)利(li)(li)的(de)核(he)心創(chuang)新(xin)在于提(ti)出了(le)一種懸浮(fu)柵極(ji)結構(gou)和(he)(he)納米線通道的(de)組合(he)設計(ji)。這種設計(ji)不僅能(neng)(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)控制(zhi)短溝道效(xiao)應(ying)，還能(neng)(neng)顯著(zhu)提(ti)高器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)性能(neng)(neng)和(he)(he)可靠性。該專(zhuan)利(li)(li)還詳細描述了(le)這種新(xin)型器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)制(zhi)造方法，為半導體行(xing)(xing)業提(ti)供了(le)一條可行(xing)(xing)的(de)技術路線。這項專(zhuan)利(li)(li)的(de)出現(xian)標志(zhi)著(zhu)半導體器(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)向三維結構(gou)和(he)(he)納米尺度發展的(de)重要(yao)里程碑。

US8124988B2專利的技術特點

US8124988B2專利的核心技(ji)術特點主(zhu)要體現在兩個方(fang)(fang)面：懸浮柵(zha)極(ji)結構和(he)納米(mi)線通道(dao)。懸浮柵(zha)極(ji)結構是(shi)指(zhi)柵(zha)極(ji)不直接(jie)與(yu)(yu)襯底接(jie)觸，而是(shi)懸浮在溝道(dao)上方(fang)(fang)。這(zhe)種設計可以顯著減(jian)少柵(zha)極(ji)與(yu)(yu)源漏區之間的寄(ji)生電容，提高器件的開關速度。懸浮柵(zha)極(ji)還能更好地控制整個溝道(dao)區域的電場分布，有效抑制短(duan)溝道(dao)效應。

納(na)米(mi)線通(tong)道(dao)是(shi)另一(yi)個關鍵技術特(te)點。與傳統的(de)(de)平面(mian)溝道(dao)不同，納(na)米(mi)線通(tong)道(dao)是(shi)一(yi)種一(yi)維(wei)結構(gou)，具有更好的(de)(de)載流子(zi)傳輸特(te)性。由(you)于(yu)納(na)米(mi)線的(de)(de)直徑可以控(kong)制在幾納(na)米(mi)到幾十(shi)納(na)米(mi)的(de)(de)范(fan)圍內，因(yin)此(ci)可以實(shi)現更小的(de)(de)器件尺寸。納(na)米(mi)線結構(gou)還具有更大的(de)(de)表面(mian)積(ji)與體積(ji)比，有利(li)于(yu)提高柵極(ji)對溝道(dao)的(de)(de)控(kong)制能(neng)力，進一(yi)步改善器件性能(neng)。

US8124988B2專利的制造方法

US8124988B2專利不僅提(ti)出了新(xin)型器(qi)件結(jie)構，還(huan)詳細描述(shu)了其制造方(fang)法。這種方(fang)法主要包括以下幾個關鍵(jian)步驟：1.在絕緣襯(chen)底上生長半導體材料層(ceng)；然后(hou)，通過光刻和刻蝕技術形成納(na)米線(xian)結(jie)構；接著(zhu)，在納(na)米線(xian)周圍沉積(ji)高k柵(zha)介質和金屬柵(zha)極材料；通過選擇(ze)性刻蝕形成懸(xuan)浮柵(zha)極結(jie)構。這種制造方(fang)法的(de)(de)優(you)勢在于能夠精(jing)確控制納(na)米線(xian)的(de)(de)尺寸和位置，同時保證懸(xuan)浮柵(zha)極結(jie)構的(de)(de)穩定性。

值得注意的(de)(de)(de)是，US8124988B2專(zhuan)(zhuan)利還提(ti)出了(le)一(yi)(yi)些創新的(de)(de)(de)工(gong)藝技術，如使用(yong)原子層沉積(ALD)技術來沉積高k柵介(jie)質(zhi)，以及采(cai)用(yong)金屬(shu)柵極(ji)(ji)替代(dai)(dai)傳統的(de)(de)(de)多晶硅柵極(ji)(ji)等(deng)。這些工(gong)藝創新不(bu)僅提(ti)高了(le)器(qi)件的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，還增(zeng)強了(le)制造過程(cheng)的(de)(de)(de)可控性(xing)和重復性(xing)。通過這些先進的(de)(de)(de)制造方法，US8124988B2專(zhuan)(zhuan)利為(wei)實現高性(xing)能(neng)、低功耗的(de)(de)(de)新一(yi)(yi)代(dai)(dai)半導體器(qi)件提(ti)供了(le)可行的(de)(de)(de)技術路線(xian)。

US8124988B2專利的應用領域

US8124988B2專(zhuan)利(li)(li)所描述(shu)的(de)(de)技術(shu)具(ju)(ju)有(you)廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)用前景(jing)。1.在(zai)高性能(neng)計算領域，這(zhe)種新型器件結構(gou)可以(yi)用于(yu)制(zhi)造(zao)更(geng)快速(su)、更(geng)節能(neng)的(de)(de)處理器芯片。由(you)于(yu)具(ju)(ju)有(you)更(geng)好的(de)(de)短溝道效(xiao)應(ying)(ying)控制(zhi)和更(geng)高的(de)(de)開關(guan)速(su)度，基于(yu)US8124988B2專(zhuan)利(li)(li)的(de)(de)器件可以(yi)在(zai)更(geng)高的(de)(de)時鐘頻率(lv)下工作(zuo)，同時保持較低的(de)(de)功(gong)耗。這(zhe)對于(yu)數據(ju)中心、超級計算機等高性能(neng)計算系統具(ju)(ju)有(you)重要意義。

2.在(zai)(zai)移動通(tong)信和物聯(lian)網(wang)(wang)領域，US8124988B2專(zhuan)利的(de)(de)技術(shu)也(ye)有(you)重要(yao)應用(yong)。低功耗是移動設(she)備(bei)和物聯(lian)網(wang)(wang)設(she)備(bei)的(de)(de)關鍵需求(qiu)，而該專(zhuan)利描(miao)述的(de)(de)器(qi)件結(jie)構能(neng)夠在(zai)(zai)保持高性能(neng)的(de)(de)同時顯(xian)著降(jiang)低功耗。這使得基(ji)于該技術(shu)的(de)(de)芯片可以用(yong)于智能(neng)手機、平板(ban)電腦、可穿戴設(she)備(bei)等各(ge)種移動終端，以及各(ge)類(lei)物聯(lian)網(wang)(wang)傳感器(qi)和控制器(qi)。在(zai)(zai)人工智能(neng)和邊緣計算等新興領域，US8124988B2專(zhuan)利的(de)(de)技術(shu)也(ye)有(you)潛(qian)在(zai)(zai)的(de)(de)應用(yong)價值。

US8124988B2專利對半導體行業的影響

US8124988B2專(zhuan)利(li)的(de)出(chu)現對半導體行業產生了深遠的(de)影響。1.它為解決摩爾(er)定律(lv)面臨的(de)挑戰提供(gong)了一種新(xin)的(de)技(ji)術路線。隨(sui)著(zhu)傳統(tong)平面MOSFET器件接近物理(li)極限，業界一直在尋找新(xin)的(de)器件結構來(lai)延續摩爾(er)定律(lv)。US8124988B2專(zhuan)利(li)提出(chu)的(de)懸(xuan)浮柵(zha)極和納米線通(tong)道結構為實現更小尺寸、更高性能(neng)(neng)的(de)半導體器件提供(gong)了可能(neng)(neng)性。

2.US8124988B2專利推(tui)動(dong)了半(ban)導體(ti)制造工(gong)藝的(de)創(chuang)新。為了實現該專利描述的(de)器(qi)件結構(gou)，需(xu)要(yao)開發一系列(lie)新的(de)制造工(gong)藝和設(she)備，如納(na)米線刻(ke)蝕、高(gao)k介質沉積、金屬柵極形成等。這些(xie)工(gong)藝創(chuang)新不(bu)僅適(shi)用于該專利的(de)器(qi)件，還(huan)可以廣泛應用于其他類型的(de)先(xian)進半(ban)導體(ti)器(qi)件制造。US8124988B2專利還(huan)促(cu)進了半(ban)導體(ti)行業(ye)的(de)知識產權布(bu)局和技術(shu)競爭，推(tui)動(dong)了整個行業(ye)的(de)技術(shu)進步。

US8124988B2專(zhuan)利(li)是半(ban)(ban)(ban)導(dao)體技(ji)(ji)術(shu)發展史上(shang)的(de)(de)一個(ge)重(zhong)要(yao)里程碑。它提(ti)(ti)出(chu)了(le)(le)一種創新的(de)(de)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體器件結構(gou)，結合了(le)(le)懸浮(fu)柵極(ji)和(he)(he)納米線通道的(de)(de)優勢，為(wei)解(jie)決(jue)傳(chuan)統MOSFET器件面臨(lin)的(de)(de)挑戰提(ti)(ti)供(gong)了(le)(le)新的(de)(de)思路(lu)。該專(zhuan)利(li)不僅詳細描述了(le)(le)器件結構(gou)和(he)(he)制造方法，還為(wei)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體行業(ye)指明了(le)(le)未(wei)來(lai)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)發展方向。雖然(ran)從專(zhuan)利(li)申請到實(shi)際(ji)應(ying)用還需要(yao)一定(ding)(ding)的(de)(de)時間和(he)(he)努力，但(dan)US8124988B2專(zhuan)利(li)無疑為(wei)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)持(chi)續進(jin)步和(he)(he)摩爾定(ding)(ding)律(lv)的(de)(de)延續提(ti)(ti)供(gong)了(le)(le)重(zhong)要(yao)支撐。隨(sui)著相關技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)不斷成熟和(he)(he)產業(ye)化，我們有理(li)由相信(xin)，基于US8124988B2專(zhuan)利(li)的(de)(de)創新將為(wei)未(wei)來(lai)的(de)(de)電子(zi)產品(pin)帶來(lai)更高(gao)的(de)(de)性能和(he)(he)更低(di)的(de)(de)功耗。