Формування потоку процесу FinFet глухого воріт

0010-20132 6" Збір леза перенесення

Утворення плавників (Fin) та їх значення

Плавці є ключовим компонентом тривимірної структури пристроїв FinFET, яка нагадує форму риб’ячого плавника, звідки і назва. Висота ребер безпосередньо визначає ширину затвора FinFET, що є критичним для контролю потоку струму. У технологічних вузлах 22 нм і нижче, завдяки дуже малому розміру ребер, це зазвичай досягається за допомогою методів створення візерунків, таких як SADP (самовирівняний подвійний візерунок) або SAQP (самовирівняний чотириразовий візерунок).

Попередня обробка з нанесенням шару ILD

0010-20129 6" Збірка буферної пластини

Нанесення шару ILD

Згодом на очищену пластину наноситься шар ILD (міжшаровий діелектрик), який зазвичай є покриттям SiO2. Основна роль ILD полягає в забезпеченні гальванічної розв’язки між ребрами та в якості наповнювача в подальшому процесі CMP (хімічно-механічного полірування). Вибір правильного матеріалу ILD важливий для забезпечення хороших електричних властивостей і плоскості.

ILD CMP

Далі йде ILD CMP, який використовує нітрид кремнію (SiN) як матеріал для виявлення кінцевих точок для хімічного механічного полірування. Мета CMP полягає в тому, щоб зробити поверхню шару ILD дуже плоскою для полегшення подальших операцій нанесення візерунків і травлення. Рівень полірування необхідно точно контролювати під час процесу CMP, щоб уникнути надмірної ерозії критичних структур під ним.

Видаліть SiN і PоголошенняOXideШар

Після завершення CMP потрібно видалити жорстку маску з нітриду кремнію, що покриває ласти, а також шар оксиду накладки. Цей крок зазвичай виконується шляхом вологого травлення, яке не тільки видаляє ці тимчасові захисні шари, але й оголює кремнієву поверхню на верхній частині ребра для підготовки до наступного легування.

Зростання жертовного оксидного шару та легування свердловини

0010-20133 8"Збір леза перенесення

Зростання жертовного оксиду

Відразу після цього на поверхні плавника виростає тонкий шар жертовного оксиду. Цей шар використовується для захисту ребер від прямого пошкодження під час подальшого легування свердловин. Крім того, витратний оксид може допомогти визначити межі області легування та підвищити точність легування.

Допінг в зоні свердловини

Для імплантації маски застосовується зона колодязів, а для формування ізолювальної пастки між каналом і підкладкою виконується іонна імплантація. Цей крок полягає у створенні області лунки p-типу або n-типу, яка забезпечує відповідне фонове легування для пристроїв PMOS та NMOS відповідно. Після цього видаляється жертвений шар оксиду, а пластина очищається, щоб переконатися, що жоден залишок не впливає на подальший процес.

Формування німої конструкції воріт

Осадження матово-затворного оксидного шару

Щоб побудувати тимчасову структуру затвора, на пластину наноситься глухий шар оксиду затвора. Цей оксидний шар буде служити основою для подальшого осадження полікремнію та планарізації.

Осадження полікремнію та CMP

Потім шар полікремнію наноситься на всю поверхню пластини і розплющується CMP. Полікристалічний кремнієвий шар діятиме як тимчасовий матеріал затвора, доки його не замінить остаточний металевий затвор високого K. Під час процесу CMP товщина шару полікремнію є рівномірною для підтримки наступних етапів формування візерунка.

Нанесення жорсткої маски

Далі поверх шару полікремнію наноситься тверда маска (HM), яка спрямовує подальше формування воріт. Залежно від технологічного вузла, якщо відстань між затворами перевищує 80 нм, можна використовувати одну іммерсійну літографію 193 нм для формування лінійно-просторового малюнка; Для менших кроків воріт потрібні методи множення, такі як SADP або SAQP. Вибір твердої маски та умови осадження мають вирішальне значення для точності подальшого візерунка.

Візерунок воріт

Для створення візерунка з порожніми лініями на фоторезисті застосовується маска воріт. Після травлення твердої маски, зняття фоторезисту та очищення наноситься ріжуча маска, а лінія лінії твердої маски обрізається травленням. Нарешті, полікремній витравлюється за допомогою отриманого візерунка жорсткої маски для створення розробленої німої структури воріт.