Aliran Proses FinFet Pembentukan Gerbang Bisu

0010-20132 6" Mentransfer Pisau Assy

Pembentukan sirip (Fin) dan pentingnya

Sirip adalah komponen kunci dari struktur tiga dimensi perangkat FinFET, yang menyerupai bentuk sirip ikan, itulah namanya. Ketinggian sirip secara langsung menentukan lebar gerbang FinFET, yang sangat penting untuk mengendalikan aliran arus. Pada node teknologi 22nm ke bawah, karena ukuran sirip yang sangat kecil, biasanya dicapai dengan teknik pola seperti SADP (Self-Aligned Double Patterning) atau SAQP (Self-Aligned Quadruple Patterning).

Perlakuan awal dengan pengendapan lapisan ILD

0010-20129 6" Rakitan Pisau Penyangga

Deposisi lapisan ILD

Selanjutnya lapisan ILD (Inter Layer Dielectric) diendapkan pada wafer yang telah dibersihkan, yang umumnya berupa SiO2 Coat. Peran utama ILD adalah memberikan isolasi galvanik di antara sirip dan sebagai bahan pengisi dalam proses CMP (Chemical Mechanical Polishing) selanjutnya. Memilih material ILD yang tepat penting untuk memastikan sifat kelistrikan dan kerataan yang baik.

CMP ILD

Diikuti oleh ILD CMP, yang menggunakan silikon nitrida (SiN) sebagai bahan pendeteksi titik akhir untuk pemolesan mekanis kimia. Tujuan dari CMP adalah membuat permukaan lapisan ILD menjadi sangat rata untuk memfasilitasi operasi pembuatan pola dan etsa selanjutnya. Jumlah pemolesan harus dikontrol secara tepat selama proses CMP untuk menghindari erosi berlebihan pada struktur penting di bawahnya.

Hapus SiN dan PiklanOxideLapisan

Setelah CMP selesai, masker keras silikon nitrida yang menutupi sirip harus dilepas, begitu pula lapisan oksida bantalan. Langkah ini biasanya dilakukan dengan etsa basah, yang tidak hanya menghilangkan lapisan pelindung sementara ini, namun juga memperlihatkan permukaan silikon di atas sirip sebagai persiapan untuk doping berikutnya.

Pertumbuhan lapisan oksida yang dikorbankan dan doping zona sumur

0010-20133 8"Transfer Pisau Assy

Pertumbuhan oksida yang dikorbankan

Segera setelah itu, lapisan tipis oksida korban tumbuh di permukaan sirip. Lapisan ini digunakan untuk melindungi sirip dari kerusakan langsung selama doping sumur berikutnya. Selain itu, oksida pengorbanan dapat membantu menentukan batas wilayah doping dan meningkatkan akurasi doping.

Doping di area sumur

Zona sumur diterapkan untuk menanamkan masker, dan implantasi ion dilakukan untuk membentuk perangkap isolasi antara saluran dan substrat. Langkah ini adalah untuk membuat wilayah sumur tipe-p atau tipe-n yang menyediakan doping latar belakang yang sesuai untuk perangkat PMOS dan NMOS. Setelah itu, lapisan oksida korban dihilangkan dan wafer dibersihkan untuk memastikan tidak ada residu yang mempengaruhi proses selanjutnya.

Pembentukan struktur gerbang bisu

Deposisi lapisan oksida matte-gate

Untuk membangun struktur gerbang sementara, lapisan oksida gerbang bisu diendapkan pada wafer. Lapisan oksida ini akan menjadi dasar pengendapan dan planarisasi polisilikon selanjutnya.

Deposisi polisilikon dan CMP

Kemudian lapisan polisilikon diendapkan pada seluruh permukaan wafer dan diratakan dengan CMP. Lapisan silikon polikristalin akan bertindak sebagai bahan gerbang sementara sampai gerbang logam berkekuatan tinggi terakhir menggantikannya. Selama proses CMP, ketebalan lapisan polisilikon seragam untuk mendukung langkah-langkah pola selanjutnya.

Deposisi topeng keras

Selanjutnya, hard mask (HM) diendapkan di atas lapisan polisilikon untuk memandu pola gerbang selanjutnya. Bergantung pada simpul teknologi, jika jarak gerbang lebih besar dari 80 nm, litografi perendaman tunggal 193 nm dapat digunakan untuk membentuk pola ruang-garis; Untuk gate pitch yang lebih kecil, diperlukan teknik perkalian seperti SADP atau SAQP. Pemilihan hard mask dan kondisi pengendapan sangat penting untuk keakuratan pola selanjutnya.

Pola gerbang

Masker gerbang diterapkan untuk membuat pola garis kosong di photoresist. Setelah pengetsaan hardmask, pengupasan photoresist, dan pembersihan, masker pemotongan diterapkan dan pola garis hardmask dipotong dengan cara pengetsaan. Terakhir, polisilikon digores menggunakan pola topeng keras yang dihasilkan untuk membuat struktur gerbang bisu yang dirancang.