FinFet proces toka - formiranje glupih vrata

0010-20132 6" Sklop noža za prijenos

Nastanak peraja (Fin) i njihov značaj

Peraje su ključna komponenta trodimenzionalne strukture FinFET uređaja, koja podsjeća na oblik riblje peraje, otuda i naziv. Visina rebara izravno određuje širinu vrata FinFET-a, što je kritično za kontrolu protoka struje. U 22nm i nižim tehnološkim čvorovima, zbog vrlo male veličine peraje, to se obično postiže tehnikama uzorkovanja kao što su SADP (samoporavnani dvostruki uzorak) ili SAQP (samoporavnani četverostruki uzorak).

Preliminarni tretman s nanošenjem ILD sloja

0010-20129 6" Sklop međuspremnika

ILD taloženje sloja

Zatim se sloj ILD (Inter Layer Dielectric) nanosi na očišćenu pločicu, što je općenito SiO2 Coat. Primarna uloga ILD-a je osigurati galvansku izolaciju između peraja i kao materijal za punjenje u kasnijem procesu CMP (Chemical Mechanical Polishing). Odabir pravog ILD materijala važan je za osiguranje dobrih električnih svojstava i ravnosti.

ILD CMP

Zatim slijedi ILD CMP, koji koristi silicijev nitrid (SiN) kao materijal za detekciju krajnje točke za kemijsko mehaničko poliranje. Cilj CMP-a je učiniti površinu ILD sloja vrlo ravnom kako bi se olakšale naknadne operacije uzorkovanja i jetkanja. Količina poliranja mora se precizno kontrolirati tijekom CMP procesa kako bi se izbjegla pretjerana erozija kritičnih struktura ispod.

Uklonite SiN i PoglasOxideSloj

Nakon što je CMP dovršen, potrebno je ukloniti tvrdu masku od silicijevog nitrida koja prekriva peraje, kao i sloj oksida. Ovaj se korak obično provodi mokrim jetkanjem, koje ne samo da uklanja ove privremene zaštitne slojeve, već također izlaže površinu silicija na vrhu peraje u pripremi za naknadno dopiranje.

Rast žrtvenog oksidnog sloja i dopiranje zone bušotine

0010-20133 8"Sklop noža za prijenos

Rast žrtvenog oksida

Odmah nakon toga, na površini peraje raste tanki sloj žrtvenog oksida. Ovaj se sloj koristi za zaštitu peraja od izravnog oštećenja tijekom naknadnog dopiranja bušotine. Osim toga, žrtveni oksid može pomoći u definiranju granica područja dopinga i poboljšati točnost dopinga.

Doping u području bunara

Zona bušotine primjenjuje se za implantaciju maske, a ionska implantacija se izvodi kako bi se formirala izolacijska zamka između kanala i supstrata. Ovaj korak je stvoriti područje jažice p-tipa ili n-tipa koje osigurava odgovarajuće pozadinsko dopiranje za PMOS odnosno NMOS uređaje. Nakon toga, žrtveni oksidni sloj se uklanja i pločica se čisti kako bi se osiguralo da nikakav ostatak ne utječe na kasniji proces.

Formiranje strukture glupih vrata

Taloženje mat-gate oksidnog sloja

Kako bi se konstruirala privremena struktura vrata, na pločicu se taloži sloj glupog oksida vrata. Ovaj oksidni sloj poslužit će kao osnova za naknadno taloženje polisilicija i planarizaciju.

Taloženje polisilicija i CMP

Zatim se sloj polisilicija nanosi na cijelu površinu pločice i spljošti pomoću CMP-a. Sloj polikristalnog silicija djelovat će kao privremeni materijal vrata sve dok ga ne zamijene konačna metalna vrata s visokim k-om. Tijekom CMP procesa, debljina sloja polisilicija je ujednačena kako bi podržala sljedeće korake uzorkovanja.

Taloženje tvrde maske

Zatim se tvrda maska ​​(HM) nanosi na vrh polisilikonskog sloja kako bi vodila naknadno oblikovanje vrata. Ovisno o tehnološkom čvoru, ako je razmak vrata veći od 80 nm, može se koristiti jedna imerzijska litografija od 193 nm za formiranje uzorka linijskog prostora; Za manje razmake vrata potrebne su tehnike množenja kao što su SADP ili SAQP. Izbor tvrde maske i uvjeti taloženja ključni su za točnost naknadnog uzorkovanja.

Uzorak vrata

Maska vrata se primjenjuje kako bi se stvorio uzorak praznih linija u fotootpornom materijalu. Nakon jetkanja tvrde maske, skidanja fotorezista i čišćenja, nanosi se maska ​​za rezanje, a uzorak linije tvrde maske se reže jetkanjem. Konačno, polisilicij je ugraviran korištenjem rezultirajućeg uzorka tvrde maske kako bi se stvorila dizajnirana glupa struktura vrata.