Proces FinFet Flow - Formovanie nemej brány

0010-20132 6" Transfer Blade Assy

Vznik plutiev (Fin) a ich význam

Plutvy sú kľúčovým komponentom trojrozmernej štruktúry zariadení FinFET, ktorá pripomína tvar rybej plutvy, odtiaľ pochádza aj názov. Výška rebier priamo určuje šírku brány FinFET, ktorá je rozhodujúca pre riadenie toku prúdu. V 22nm a nižších technologických uzloch sa kvôli veľmi malej veľkosti plutvy zvyčajne dosahuje technikami vzorovania, ako je SADP (Self-Aligned Double Patterning) alebo SAQP (Self-Aligned Quadruple Patterning).

Predbežná úprava s nanášaním vrstvy ILD

0010-20129 6" Buffer Blade Assembly

Depozícia vrstvy ILD

Následne sa na vyčistený plátok nanesie vrstva ILD (Inter Layer Dielectric), ktorou je všeobecne SiO2 Coat. Primárnou úlohou ILD je poskytnúť galvanickú izoláciu medzi rebrami a ako výplňový materiál v následnom procese CMP (Chemical Mechanical Polishing). Výber správneho materiálu ILD je dôležitý na zabezpečenie dobrých elektrických vlastností a rovinnosti.

ILD CMP

Nasleduje ILD CMP, ktorý používa nitrid kremíka (SiN) ako konečný detekčný materiál pre chemicko-mechanické leštenie. Cieľom CMP je urobiť povrch vrstvy ILD veľmi plochým, aby sa uľahčili následné operácie vzorovania a leptania. Množstvo leštenia musí byť počas procesu CMP presne kontrolované, aby sa zabránilo nadmernej erózii kritických štruktúr pod nimi.

Odstráňte SiN a PinzerátOxideVrstva

Po dokončení CMP je potrebné odstrániť tvrdú masku z nitridu kremíka, ktorá pokrýva rebrá, ako aj vrstvu oxidu podložky. Tento krok sa zvyčajne vykonáva mokrým leptaním, ktoré nielenže odstráni tieto dočasné ochranné vrstvy, ale tiež odkryje povrch kremíka na vrchu plutvy v rámci prípravy na následné dopovanie.

Rast vrstvy obetného oxidu a doping v zóne studne

0010-20133 8„Transfer Blade Assy

Rast obetného oxidu

Hneď potom na povrchu plutvy vyrastie tenká vrstva obetného oxidu. Táto vrstva slúži na ochranu plutiev pred priamym poškodením pri následnom well dopingu. Okrem toho môže obetný oxid pomôcť definovať hranice dopingovej oblasti a zlepšiť presnosť dopingu.

Doping v oblasti studne

Na implantáciu masky sa aplikuje zóna jamky a vykoná sa implantácia iónov na vytvorenie izolačnej pasce medzi kanálom a substrátom. Týmto krokom je vytvorenie oblasti jamiek typu p alebo typu n, ktorá poskytuje vhodné dopovanie pozadia pre zariadenia PMOS a NMOS. Potom sa vrstva obetovaného oxidu odstráni a plátok sa vyčistí, aby sa zabezpečilo, že žiadne zvyšky neovplyvnia následný proces.

Vytvorenie štruktúry nemej brány

Nanášanie vrstvy matte-gate oxidu

Aby sa skonštruovala dočasná hradlová štruktúra, na doštičku je nanesená vrstva oxidu s nemým hradlom. Táto oxidová vrstva bude slúžiť ako základ pre následné nanášanie polysilikónu a planarizáciu.

Depozícia polysilikónu a CMP

Potom sa vrstva polysilikónu nanesie na celý povrch doštičky a sploští sa pomocou CMP. Vrstva polykryštalického kremíka bude pôsobiť ako dočasný materiál brány, kým ju nenahradí konečná kovová brána s vysokým kovom. Počas procesu CMP je hrúbka polysilikónovej vrstvy rovnomerná, aby podporila následné kroky vzorovania.

Nanášanie tvrdej masky

Potom sa na vrch polysilikónovej vrstvy nanesie tvrdá maska ​​(HM), ktorá vedie následné vzorovanie brány. V závislosti od technologického uzla, ak je rozostup hradla väčší ako 80 nm, možno použiť jednu 193 nm ponornú litografiu na vytvorenie vzoru čiara-priestor; Pre menšie rozstupy brán sú potrebné techniky násobenia, ako je SADP alebo SAQP. Výber tvrdej masky a podmienky nanášania sú rozhodujúce pre presnosť následného vzorovania.

Vzorovanie brány

Na vytvorenie vzoru s prázdnou čiarou vo fotorezise sa aplikuje hradlová maska. Po leptaní tvrdej masky, odstraňovaní fotorezistu a čistení sa aplikuje rezacia maska ​​a čiarový vzor tvrdej masky sa odreže leptaním. Nakoniec sa polysilikón vyleptá pomocou výsledného vzoru tvrdej masky, aby sa vytvorila navrhnutá štruktúra nemej brány.