Flow-Fin veidošanās FinFET procesā

Finfets (finfets) attīstība no plakaniem tranzistoriem uz Finfets ir uzlabota tranzistora arhitektūra, kas paredzēta, lai uzlabotu integrēto shēmu veiktspēju un efektivitāti. Tas samazina īso kanālu efektu, pārveidojot tradicionālos plakanos tranzistorus trīsdimensiju struktūrās, ļaujot mazākiem, ātrākiem un mazāk enerģijas patērējošiem tranzistoriem. Šajā rakstā mēs iepazīstināsim ar FinFET ražošanas procesu, sākot ar silīcija substrātu un beidzot ar spuras izgatavošanu.

0040-09094 kamera 200mm

1. Sākotnējā sagatavošana un virsmas apstrāde

Vafeļu tīrīšana
Pirms jebkādas apstrādes sākuma silīcija vafelēm jāveic rūpīgs tīrīšanas process, lai pārliecinātos, ka to virsmai nav piemaisījumu vai piesārņotāju. Šis solis ir kritisks, lai iegūtu augstas kvalitātes FinFET ierīces.

PAD oksīda slāņa augšana.Pēc tam uz silīcija virsmas termiski audzē ļoti plāns silīcija dioksīda (SiO2) slānis, lai darbotos kā spilventiņu oksīda slānis. Šis slānis ne tikai aizsargā silīcija substrātu no turpmākās apstrādes, bet arī nodrošina labu saskarni turpmākajai silīcija nitrīda nogulsnēšanai.

Silīcija nitrīda nogulsnēšanās
Pēc tam uz spilventiņa oksīda slāņa virsū ir silīcija nitrīda slānis (grēks) ar ķīmisku tvaiku nogulsnēšanos (CVD) vai citām metodēm. Silīcija nitrīdam šeit ir divējāda loma: tas darbojas gan kā cieta maska ​​(HM), lai vadītu silīcija kodināšanu, lai veidotu spuras; Tas darbojas arī kā CMP (ķīmiskā mehāniskā pulēšana) aptur slāni, lai pārliecinātos, ka STI oksīda planarizācijas process nepārspīlē pamatā esošo materiālu.

2. SADP tehnoloģijas pielietojums

Tā kā spuras atstatums ir tik mazs pie uzlabotajiem mezgliem, piemēram, 22 nm vai 14 nm, viena 193 nm iegremdēšanas litogrāfija nevar sasniegt nepieciešamo smalkuma līmeni, tāpēc tika ieviesta pašizlīdzinoša dubultā modelēšanas (SADP) tehnoloģija, lai palielinātu modeļa blīvumu.
Sadp viltus modeļa slāņa nogulsnēšanās
Pirmkārt, uz silīcija nitrīda cietās maskas virsū tiek nogulsnēts pagaidu materiāla slānis (piemēram, amorfs silīcijs A-Si), lai darbotos kā "viltus" modeļa slānis. Materiālam jābūt ļoti selektīvām kodināšanas īpašībām, lai to atšķirtu no pamatā esošā silīcija nitrīda un sānu starplikas materiāliem turpmākajās pakāpēs.
Fotorezistiska lietojumprogramma un ekspozīcija
Visā sakrautajā struktūrā tiek uzklāts vienmērīgs fotorezistra slānis un atklāts, izmantojot noteiktu līnijas telpas modeļa masku, lai definētu spuru aptuveno stāvokli. Šis modelis būs kodināšanas procesa priekšnoteikums, uz kuru tiks minēts.
Modelis tiek pārsūtīts uz viltus modeļa slāni
Atklātais fotorezists ir izstrādāts, lai izveidotu sākotnējo spuras "viltus" modeli. Pēc tam šie modeļi tiek pārnesti uz pamatā esošo amorfo silīcija slāni, kodinot plazmu, līdz tie sasniedz silīcija nitrīda virsmu.

Noņemiet fotorezistoru
Kad kodināšana ir pabeigta, fotorezistam ir jānoņem, parasti sastāv no noņemšanas un tīrīšanas posmiem, lai sagatavotos nākamajam solim. Šis solis nodrošina, ka nav atlieku, kas ietekmētu turpmāko procesu.
Konformālā starplikas nogulsnēšanās

Izmantojiet ALD, lai nogulsnētu konformālu dielektrisko slāni (piemēram, Siox), kas vienmērīgi aptver visas virsmas, kas veidos sānu starpliku nākamajā kodināšanas atkāpšanās posmā. Šī slāņa izvēlei ir izšķiroša nozīme spuru galīgajā formā.

0040-13865 Booy 200mm kameras producents
Kodināšanas muguras, lai veidotu starpliku
ANISOTROPIKĀS SRANS OTCHING tiek veikta uz konformālā dielektriskā slāņa, atstājot tikai dielektrisko slāni uz sāniem, kas ir perpendikulāri vafeļu virsmai, kā rezultātā veidojas starplika. Šīs starplikas galu galā kļūst par rakstainām veidnēm faktiskajām spurām. Ja amorfu silīciju izmanto kā nepatiesu modelēšanas materiālu, KOH šķīdumu var izmantot, lai noņemtu amorfo silīciju ar nelielu iespaidu uz silīcija oksīda starpliku vai silīcija nitrīda cieto masku zem tā.
Noņemiet viltus modeli
Izmantojiet ļoti selektīvus kodolus, lai noņemtu amorfus silīcija viltus modeļus, nesabojājot silīcija oksīda starpliku vai zem silīcija nitrīda cietās maskas. Tādējādi atstāj dubultā blīvuma starplikas modeļa fotolitogrāfiju, kas atbilst sekojošajām spurām.

3. Fin modelis ir izsmalcināts

Maskas pielietojums

Fotorezists ir atkal pārklāts un foto ir ar mērķi noteikt, kuras zonas tiks saglabātas kā spuras un kuras zonas jānoņem. Šis solis nosaka precīzu spuru izkārtojumu.

Starplikas modelēšana
Izmantojot reaktīvo plazmas kodināšanas tehnoloģiju, nevēlamās starplikas tiek selektīvi noņemtas, vienlaikus samazinot ietekmi uz silīcija nitrīda cietajām maskām.

Spuras uz brīdi tiek aizēnotas
Atlikušo starpliku izmanto kā masku primārā silīcija kodināšanas posmā. Šis solis tieši nosaka spuru formu un lielumu, tāpēc kodināšanas parametriem jābūt stingri kontrolētiem, lai iegūtu ideālu spuras struktūru. Kodināšanas procesa laikā spilventiņu oksīdu vispirms noņem, un pēc tam silīcija spuras tiek iegravētas atbilstoši silīcija nitrīda cietās maskas modelim. 14nm procesa mikroshēmām minimālais spuras solis var būt tik mazs kā 42 nm.

Šīs darbības ir daļa no tipiskas FinFET procesa plūsmas no silīcija substrāta uz spuru veidošanos. Viss process ietver vairākas sarežģītas inženierijas un tehniskas problēmas, kuru mērķis ir sasniegt augstas veiktspējas, mazjaudas integrētas shēmas. Tā kā tehnoloģija attīstās, FinFET procesi attīstās, lai pielāgotos mazākiem funkciju izmēriem un augstākiem integrācijas līmeņiem. Katrs solis ir rūpīgi izstrādāts, lai nodrošinātu galaprodukta optimālo kvalitāti un veiktspēju.