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April 28, 2021

¿Cómo COPITA se encogieron?

En la conferencia avanzada de la litografía de SPIE llevada a cabo en febrero de 2021, Regina Pendulum de materiales aplicados entregó un discurso dado derecho “ingeniería material del Módulo-nivel para el escalamiento continuo de la COPITA”. En el discurso, Regina acentuó que la contracción de la COPITA está retrasando, y las nuevas soluciones son necesarias continuar aumentando la densidad, tal y como se muestra en del cuadro 1.

Cuadro tendencias del nodo de 1. COPITAS y de la densidad mordida.

Según su introducción, la miniaturización de la COPITA ha llevado en muchos desafíos:

Modelar-cómo crear modelos cada vez más densos.

Condensador-desarróllese de un cilindro a una estructura acolumnada, requiriendo una alta relación de aspecto ser modelado.

Línea mordida del resistor/de la capacitancia- y línea de palabra necesidad de aumentar la resistencia/la capacitancia para aumentar la velocidad de acceso.

Evolución periférica de los transistores- (del Peri) de las puertas de la polisilicona que contienen el óxido de silicio a las altas-k puertas del metal (HKMG).

Figura el desafío de la extensión de 2. COPITAS.

Este artículo se centrará en modelar y condensadores.

El modelar del condensador ha sido terminado recientemente por modelar doble uno mismo-alineado cruz (XSADP), pero ahora se está desarrollando en aún más cruz compleja uno mismo-alineó modelar doble ((XSADP) pero ahora se está desarrollando a aún más complejo: XSAQP). Pues divulgado por Samsung, otra opción es el modelar espaciador-ayudado, que puede aumentar la densidad del agujero en la máscara en un factor de 3, pero requiere la aguafuerte hacer el igual de los tamaños del agujero. Recientemente, EUV ha comenzado a ser aplicado a la producción de COPITA.

El autor señaló que Samsung está utilizando EUV para la provincia de primer nivel de la COPITA 1z, y se espera que ahora utilice EUV para la COPITA de múltiples capas 1α. Se espera que SK Hynix también ponga en marcha su COPITA 1α usando la máquina de la litografía de EUV este año.

Sin embargo, la puesta en práctica de EUV para la COPITA hace frente a los desafíos siguientes:

La uniformidad crítica local de la dimensión (LCDU), este cambio cambiará el funcionamiento eléctrico y relación de aspecto el grabar al agua fuerte.

El tamaño-EUV del agujero es sensible agujerear tamaño y tiene una ventana de proceso estrecha.

Resista-EUV ligeramente resisten es muy fino y necesita ser endurecido.

El uso de depósitos finos puede endurecer para resistir, y el uso de depósitos gruesos puede reducir las dimensiones críticas (CD). La deposición selectiva espacial en el top del modelo puede mejorar la línea aspereza de la anchura de la aspereza del borde (LER) /Line (LWR), que es una desventaja significativa en la formación de modelo de EUV. Véase el cuadro 3.

Figura 3. mejoras usando la fotoprotección depositada.

Para el escalamiento del área activa, EUV tiene un problema del defecto en los Cdes grandes. En lugar, usted puede grabar al agua fuerte los pequeños agujeros y después utilizar la aguafuerte lateral exacta para abrir la característica en una dirección, de tal modo reduciendo la distancia de la extremidad-a-extremidad. Esta tecnología elimina el equilibrio entre el CD y la producción, y permite a óvalos tener un área más grande del cojín del contacto, tal y como se muestra en del cuadro 4.

Cuadro 4. lateral de la precisión que graba al agua fuerte para los modelos activos.

Uno de los mayores problemas de EUV es la ventana de proceso estrecha, que puede aceptar defectos al azar aceptables. La aguafuerte direccional proporciona los botones adicionales para el diseño de proceso. Si el centro de la ventana de proceso se abre y se tiende un puente sobre, usted puede trasladarse al lado de la ventana con el puente, y después utiliza la aguafuerte direccional para quitar el puente, véase el cuadro 5.

Cuadro 5. aguafuerte direccional para eliminar defectos al azar.

El límite de hoy de la echada del condensador es mayor que 40nm, que es también el límite de EUV para modelar actual del condensador. En el futuro, echadas más pequeñas serán requeridas, y la variabilidad de proceso necesita ser aumentada en más los de 30% para alcanzar el escalamiento, véase el cuadro 6.

 

Figura que el escalamiento de 6. condensadores es limitado por los cambios.

La reducción del grueso de la máscara dura y la mejora de la uniformidad de la aguafuerte son toda necesarias alcanzar esta meta.

Hoy en día, el silicio amorfo (uno-Si) se utiliza como máscara dura. En el futuro, el silicio dopado puede proporcionar una mejor selectividad, para poder observar máscaras duras más finas, pero producirá los subproductos que son difíciles de quitar. Véase el cuadro 7.

El cuadro 7. mejoró la máscara dura para el escalamiento del condensador.

El problema con el silicio dopado para las máscaras duras es que requiere la aguafuerte especial, y el proceso de siguiente generación utiliza la aguafuerte da alta temperatura. La fotoprotección se utiliza para modelar la máscara dura del óxido; entonces la máscara dura dopada de la polisilicona se modela usando la máscara dura del óxido en el etcher de alta temperatura, y finalmente la máscara dura dopada de la polisilicona se utiliza graba al agua fuerte el condensador. La transferencia que graba al agua fuerte pulsada de manera gradual entre la aguafuerte y los pasos de la deposición permite uso químico radical de la aguafuerte de alta velocidad de condensadores, véase el cuadro 8.

Cuadro 8. funcionamiento y productividad mejorados.

Se espera que las innovaciones de proceso antedichas puedan alcanzar el escalamiento continuo de la arquitectura actual de la COPITA.

Pero del discurso vimos que en 3 a 5 años, necesitaremos una nueva arquitectura de la COPITA. Una opción interesante implicada es 3D, que cambia el condensador de una estructura vertical a una estructura horizontal apilada.

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