Oblikovanje pretoka v procesu finfeta

Evolucija finfetov (finfetov) od ravninskih tranzistorjev do finfetov je napredna tranzistorska arhitektura, zasnovana za izboljšanje učinkovitosti in učinkovitosti integriranih vezij. Zmanjšuje kratko kanalni učinek s pretvorbo tradicionalnih ravninskih tranzistorjev v tridimenzionalne strukture, kar omogoča manjše, hitrejše in manj močne tranzistorje. V tem članku bomo predstavili postopek izdelave Finfet, začenši s silikonskim substratom in končali z izdelavo plavuti.

0040-09094 komora 200mm

1. začetna priprava in površinska obdelava

Čiščenje rezin
Preden se začne vsaka obdelava, morajo silicijeve rezine opraviti temeljit postopek čiščenja, da se zagotovi, da je njihova površina brez nečistoč ali onesnaževalcev. Ta korak je ključnega pomena za pridobivanje kakovostnih naprav Finfet.

Rast plasti oksida.Nato je zelo tanka plast silicijevega dioksida (SiO2) toplotno gojena na silicijevi površini, da deluje kot plast oksida. Ta plast ne samo ščiti silicijevega substrata pred nadaljnjo obdelavo, temveč zagotavlja tudi dober vmesnik za naknadno odlaganje silicijevega nitrida.

Odlaganje silicijevega nitrida
Nato se plast silicijevega nitrida (SIN) odlaga na plast oksida s kemičnim odlaganjem hlapov (CVD) ali drugimi metodami. Silicijev nitrid ima tukaj dvojno vlogo: deluje tako kot trda maska ​​(HM), da vodi silicijevo jedkanje, da tvori plavuti; Deluje tudi kot CMP (kemično mehansko poliranje) Zaustavitev sloja, da se zagotovi, da postopek planarizacije STI oksida ne bo pretirano prekrival osnovnega materiala.

2. Uporaba tehnologije SADP

Ker je razmik plavuti tako majhen pri naprednih vozliščih, kot sta 22 nm ali 14 nm, ena sama 193 nm potopna litografija ne more doseči zahtevane ravni finosti, zato je bila uvedena samouračevanje dvojnih vzorčnih (SADP) tehnologije za povečanje gostote vzorcev.
Nalaganje sloja SADP lažni vzorec
Prvič, plast začasnega materiala (npr. Amorfni silicijev a-si) je odložena na trdo masko silicijevega nitrida, ki deluje kot "ponarejena" plast vzorca. Material mora imeti zelo selektivne lastnosti jedkanja, da ga ločimo od osnovnih materialov silicijevega nitrida in distančnikov v bočni steni v naslednjih korakih.
Uporaba in izpostavljenost fotoresista
Enakomerna plast fotoresista se uporablja po celotni zloženi strukturi in izpostavljena z uporabo specifične maske za vzorce linijskega prostora za določitev približnega položaja plavuti. Ta vzorec bo predvidevanje postopka jedkanja, ki ga bomo navedli.
Vzorec se prenese na lažni plast vzorca
Izpostavljeni fotoresist je razvit tako, da tvori začetni "ponarejeni" vzorec plavuti. Te vzorce se nato prenesejo na osnovno amorfno silicijevo plast s plazemskim jedkanjem, dokler ne dosežejo površine silicijevega nitrida.

Odstranite fotoresist
Ko je jedkanje končano, je treba fotoresist odstraniti, običajno sestavljen iz korakov odstranjevanja in čiščenja, da se pripravi na naslednji korak. Ta korak zagotavlja, da ni ostankov, ki bi vplivali na naslednji postopek.
Konformno nalaganje distančnikov

Uporabite ALD za nalaganje konformne dielektrične plasti (npr. SiOX), ki enakomerno pokriva vse površine, ki bodo v naslednjem koraku umika v jedkanju tvorili distančnik za stransko steno. Izbira te plasti je ključnega pomena za končno obliko plavuti.

0040-13865 proizvajalec komore Booy 200mm
Jedkanica nazaj, da tvori distančnik
Anizotropno suho jedkanje se izvaja na konformni dielektrični plasti, pri čemer ostane le dielektrična plast na bočni steni, pravokotni na površino rezine, kar ima za posledico nastanek distančnika. Ti distančniki sčasoma postanejo vzorčne predloge za dejanske plavuti. Če se amorfni silikon uporablja kot lažni material za vzorčenje, lahko uporabimo raztopino KOH za odstranjevanje amorfnega silicija z malo ne vpliva na distančnik silicijevega oksida ali trdo masko silicijevega nitrida.
Odstranite ponarejen vzorec
Uporabite zelo selektivne jepeve za odstranjevanje amorfnih silicijevih lažnih vzorcev, ne da bi poškodovali distančnik silicijevega oksida ali trdo masko silicijevega nitrida. To pušča fotolitografijo distančnega vzorca z dvojno gostoto, ki ustreza plavuti, ki sledijo.

3. Vzorec plavuti je rafiniran

Rezalna maska

Fotoresist je spet prevlečen in fotografiran z namenom, da določi, katera območja bodo zadržana kot plavuti in katera območja je treba odstraniti. Ta korak določa natančno postavitev plavuti.

Distančni vzorčenje
Z uporabo reaktivne tehnologije jedkanja v plazmi se neželeni distančniki selektivno odstranijo, hkrati pa zmanjšajo vpliv na trde maske iz silicijevega nitrida.

Plavuti za trenutek zasenčijo
Preostali distančnik se uporablja kot maska ​​za primarni korak jedkanja silicija. Ta korak neposredno določa obliko in velikost plavuti, zato morajo biti parametri jedkanja tesno nadzorovani, da dobimo idealno strukturo plavuti. Med postopkom jedkanja se najprej odstrani oksid PAD, nato pa silicijeve plavuti jemljemo po vzorcu trde maske iz silicijevega nitrida. Za 14nm procesne čipe je lahko najmanjša plavalna tona 42 nm.

Ti koraki so del značilnega procesa Finfet iz silicijevega substrata do tvorbe plavuti. Celoten postopek vključuje več izpopolnjenih inženirskih in tehničnih izzivov, katerih namen je doseči visokozmogljivo integrirano vezje z nizko močjo. Ko tehnologija napreduje, se procesi FinFet razvijajo tako, da sprejmejo manjše velikosti funkcij in višjo raven integracije. Vsak korak je skrbno zasnovan tako, da zagotavlja optimalno kakovost in zmogljivost končnega izdelka.