Myndun flæðis-fin í finfet ferli

Þróun Finfets (Finfets) frá planar smári til Finfets er háþróaður smári arkitektúr sem er hannaður til að bæta afköst og skilvirkni samþættra hringrásar. Það dregur úr skammtímaáhrifum með því að umbreyta hefðbundnum planar smári í þrívíddarvirki, sem gerir kleift að fá smærri, hraðari og minna orkuspennandi smára. Í þessari grein munum við kynna FinFET framleiðsluferlið, byrja á kísil undirlaginu og enda með framleiðslu á uggum.

0040-09094 Chamber 200mm

1. Upphafsundirbúningur og yfirborðsmeðferð

Þrif á þurrk
Áður en nokkur vinnsla hefst verða kísilþurrkur að gangast undir ítarlega hreinsunarferli til að tryggja að yfirborð þeirra sé laust við óhreinindi eða mengunarefni. Þetta skref er mikilvægt til að fá hágæða FinFET tæki.

Púði oxíðlag vöxtur.Næst er mjög þunnt lag af kísildíoxíði (SiO2) varma ræktað á kísilyfirborðinu til að virka sem púðioxíðlag. Þetta lag verndar ekki aðeins kísil undirlagið gegn síðari vinnslu, heldur veitir einnig gott viðmót fyrir síðari útfellingu kísilnítríðs.

Silicon nítríð útfelling
Í kjölfarið er lag af kísilnítríð (SIN) sett ofan á púðaoxíðlagið með efnafræðilegri gufuútfellingu (CVD) eða öðrum aðferðum. Kísilnítríð gegnir tvíþættri hlutverki hér: það virkar bæði sem harður gríma (HM) til að leiðbeina sílikon etsingu til að mynda fins; Það virkar einnig sem CMP (efnafræðileg vélræn fægja) stöðvunarlag til að tryggja að STI oxíðplaniseringarferlið gangi ekki yfir undirliggjandi efni.

2. Notkun SADP tækni

Þar sem fin bilið er svo lítið við háþróaða hnúta eins og 22 nm eða 14 nm, getur stak 193 nm sökkt lithography ekki náð tilskildum fínleika, svo að sjálfvirkni tvöföld patterning (SADP) tækni var kynnt til að auka mynsturþéttleika.
Sadp fölskt mynstur lag
Í fyrsta lagi er lag af tímabundnu efni (td myndlaus kísil A-Si) sett ofan á kísilnítríð harða grímuna til að virka sem „falsa“ mynsturlag. Efnið þarf að hafa mjög sértækar ætingareiginleika til að greina það frá undirliggjandi kísilnítríð og hliðarveggsefni í síðari skrefum.
Ljósmyndun og útsetning
Samræmt lag af ljósmyndara er beitt yfir alla staflaða uppbyggingu og útsett með því að nota sérstaka línuspennumynstur til að skilgreina áætlaðan stöðu fins. Þetta mynstur verður fyrirsýni á ætingarferlinu sem vísað verður til.
Mynstrið er flutt yfir í fölsku mynsturlagið
Ljósmyndari sem afhjúpaður er er þróaður til að mynda upphaflega „falsa“ mynstur uggans. Þessi mynstur eru síðan flutt yfir í undirliggjandi myndlaust kísillag með plasma etsingu þar til þau komast að kísilnítríðsyfirborði.

Fjarlægðu ljósritunina
Þegar ets er lokið verður að fjarlægja ljósmyndarann, venjulega sem samanstendur af strippi og hreinsunarskrefum til að undirbúa næsta skref. Þetta skref tryggir að það eru engar leifar sem hafa áhrif á síðari ferlið.
Samræmd útfelling rýmis

Notaðu ALD til að setja samsvarandi rafstraum lag (td SiOX) sem nær yfir alla yfirborð, sem mun mynda hliðarvegg í síðari etsunarskrefi. Val á þessu lagi skiptir sköpum fyrir loka lögun fins.

0040-13865 Booy 200mm kammerframleiðandi
Etsing backs til að mynda bil
Anisotropic þurrt etsing er framkvæmd á samræmdu dielectric laginu og skilur aðeins dielectric lagið á hliðarvegginn hornrétt á yfirborð skífunnar, sem leiðir til myndunar rýmis. Þessir spacers verða að lokum mynstraðir sniðmát fyrir raunverulega fins. Ef myndlaust kísil er notað sem fölskt myntefni er hægt að nota KOH -lausn til að fjarlægja myndlausa kísillinn með litlum eða engum áhrifum á kísiloxíð bilið eða kísilnítríð harða grímuna undir.
Fjarlægðu falsa mynstrið
Notaðu mjög sértækar ætar til að fjarlægja myndlaust kísill fölskum mynstrum án þess að skemma kísiloxíð bilið eða kísilnítríð harða grímuna undir. Þetta skilur eftir sig ljósritun af tvöföldum þéttleika rýmismynstri, sem samsvarar fins sem fylgja.

3.. Finmynstrið er betrumbætt

Skurður grímuforrit

Ljósmyndunin er húðuð aftur og ljósmynduð með það að markmiði að skilgreina hvaða svæði verður haldið sem fins og hvaða svæði þarf að fjarlægja. Þetta skref ákvarðar nákvæma skipulag fins.

Spacer Patterning
Með því að nota viðbragðs plasma etsing tækni eru óæskilegir dreifir fjarlægðir en lágmarka áhrifin á kísilnítríð harða grímur.

Fins eru myrkvaðir í smá stund
Rými sem eftir er er notað sem gríma fyrir aðal sílikon etsunarskrefið. Þetta skref ákvarðar beint lögun og stærð fins, þannig að stýringar á ætu verður að vera þétt stjórnað til að fá kjörna uppbyggingu. Meðan á ætingarferlinu stendur er púðaoxíðið fyrst fjarlægt og síðan eru sílikon fins etsaðir í samræmi við mynstur kísilnítríð harða grímunnar. Fyrir 14nm ferli flís getur lágmarks uggi verið allt að 42nm.

Þessi skref eru hluti af dæmigerðu FinFET ferli streymi frá kísil undirlagi til fin myndunar. Allt ferlið felur í sér margar háþróaðar verkfræði og tæknilegar áskoranir sem miða að því að ná afkastamiklum, lágum krafti samþættum hringrásum. Eftir því sem tækni þróast þróast FinFET ferlar til að koma til móts við minni eiginleikastærðir og hærri samþættingarstig. Hvert skref er vandlega hannað til að tryggja bestu gæði og afköst lokaafurðarinnar.