Να στείλετε μήνυμα

Ειδήσεις

April 28, 2021

Πώς το DRAM θα συρρικνωθεί;

Στην προηγμένη SPIE διάσκεψη λιθογραφίας που έγινε το Φεβρουάριο του 2021, το εκκρεμές της Regina των εφαρμοσμένων υλικών παρέδωσε μια ομιλία που τιτλοφορήθηκε «ενότητα-ισόπεδη υλική εφαρμοσμένη μηχανική για το συνεχές DRAM ξελεπιάζοντας». Στην ομιλία, η Regina υπογράμμισε ότι να συρρικνωθεί του DRAM επιβραδύνει, και οι νέες λύσεις απαιτούνται για να συνεχίσουν να αυξάνουν την πυκνότητα, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Τάσεις πυκνότητας κόμβων και κομματιών DRAM.

Σύμφωνα με την εισαγωγή τους, η μικρογράφηση του DRAM έχει αναγγείλει μέσα πολλές προκλήσεις:

Διαμορφώνω-πώς να δημιουργήσει τα όλο και περισσότερο πυκνά σχέδια.

Πυκνωτής-εξελίξτε από έναν κύλινδρο σε μια κιονοειδή δομή, που απαιτεί έναν υψηλό λόγο διάστασης για να διαμορφωθεί.

Ο αντιστάτης/η ικανότητα-γραμμή κομματιών και η γραμμή λέξης πρέπει να αυξήσουν την αντίσταση/την ικανότητα για να αυξήσουν την ταχύτητα πρόσβασης.

Περιφερειακός (Peri) η κρυσταλλολυχνία-εξέλιξη από τις πύλες πολυπυρίτιων που περιέχουν το οξείδιο πυριτίου στις πύλες μετάλλων υψηλός-Κ (HKMG).

Σχήμα 2. Πρόκληση επέκτασης DRAM.

Αυτό το άρθρο θα εστιάσει στη διαμόρφωση και τους πυκνωτές.

Η διαμόρφωση πυκνωτών έχει ολοκληρωθεί πρόσφατα με μόνος-ευθυγραμμισμένη τη σταυρός διπλή διαμόρφωση (XSADP), αλλά αναπτύσσεται τώρα στην πιό σύνθετη μόνος-ευθυγραμμισμένη σταυρός διπλή διαμόρφωση ((XSADP) αλλά εξελίσσεται τώρα σε πιό σύνθετο: XSAQP). Όπως αποκαλύπτεται από τη Samsung, μια άλλη επιλογή είναι πλήκτρο διαστήματος-βοηθημένη διαμόρφωση, που μπορεί να αυξήσει την πυκνότητα τρυπών στη μάσκα από έναν παράγοντα 3, αλλά απαιτεί για να κάνει τον ίσο μεγεθών τρυπών. Πρόσφατα, EUV έχει αρχίσει να εφαρμόζεται στην παραγωγή του DRAM.

Ο συντάκτης που επισημαίνει ότι η Samsung χρησιμοποιεί EUV για τη first-level επαρχία 1z DRAM, και αυτό αναμένεται για να χρησιμοποιήσει EUV για πολυστρωματικό 1α DRAM τώρα. Το SK Hynix αναμένεται επίσης για να προωθήσει 1α του DRAM χρησιμοποιώντας τη μηχανή λιθογραφίας EUV φέτος.

Εντούτοις, η εφαρμογή EUV για το DRAM αντιμετωπίζει τις ακόλουθες προκλήσεις:

Η τοπική κρίσιμη ομοιομορφία διάστασης (LCDU), αυτή η αλλαγή θα αλλάξει τον ηλεκτρικό λόγο διάστασης απόδοσης και χαρακτικής.

Η τρύπα μέγεθος-EUV είναι ευαίσθητη στο μέγεθος τρυπών και έχει ένα στενό παράθυρο επεξεργασίας.

Λεπτά αντιστέκομαι-EUV αντιστέκονται είναι πολύ λεπτά και πρέπει να.

Η χρήση των λεπτών καταθέσεων μπορεί να σκληρύνει αντιστέκεται, και η χρήση των παχιών καταθέσεων μπορεί να μειώσει τις κρίσιμες διαστάσεις (CD). Η χωρική εκλεκτική απόθεση στην κορυφή του σχεδίου μπορεί να βελτιώσει την τραχύτητα πλάτους /Line τραχύτητας ακρών γραμμών (LER) (LWR), η οποία είναι ένα σημαντικό μειονέκτημα στο σχηματισμό σχεδίων EUV. Δείτε το σχήμα 3.

Σχήμα 3. Βελτιώσεις που χρησιμοποιούν κατατεθειμένο photoresist.

Για το ενεργό ξελέπιασμα περιοχής, EUV έχει ένα πρόβλημα ατέλειας στα μεγάλα CD. Αντ' αυτού, μπορείτε να χαράξετε τις μικρές τρύπες και να χρησιμοποιήσετε έπειτα ακριβής πλευρική χαρακτική για να ανοίξετε το χαρακτηριστικό γνώρισμα σε μια κατεύθυνση, με αυτόν τον τρόπο μειώνοντας την απόσταση άκρη--ακρών. Αυτή η τεχνολογία αποβάλλει την ανταλλαγή μεταξύ του CD και της παραγωγής, και επιτρέπει ovals για να έχει μια μεγαλύτερη περιοχή μαξιλαριών επαφών, όπως φαίνεται στο σχήμα 4.

Σχήμα 4. Ακρίβεια πλευρική χαρακτική για τα ενεργά σχέδια.

Ένα από τα κύρια προβλήματα EUV είναι το στενό παράθυρο διαδικασίας, το οποίο μπορεί να δεχτεί τις αποδεκτές τυχαίες ατέλειες. Η κατευθυντική χαρακτική παρέχει πρόσθετα εξογκώματα για το σχέδιο διαδικασίας. Εάν τη μέση του παραθύρου διαδικασίας ανοίγουν και γεφυρώνεται, μπορείτε να κινηθείτε προς την πλευρά του παραθύρου με τη γέφυρα, και να χρησιμοποιήσετε έπειτα η κατευθυντική χαρακτική για να αφαιρέσετε τη γέφυρα, να δει το σχήμα 5.

Σχήμα 5. Κατευθυντική χαρακτική για να αποβάλει τις τυχαίες ατέλειες.

Το σημερινό όριο πισσών πυκνωτών είναι μεγαλύτερο από 40nm, το οποίο είναι επίσης το όριο EUV για την τρέχουσα διαμόρφωση πυκνωτών. Στο μέλλον, οι μικρότερες πίσσες θα απαιτηθούν, και η μεταβλητότητα διαδικασίας πρέπει να αυξηθεί από περισσότερο από 30% για να επιτύχει το ξελέπιασμα, να δει το σχήμα 6.

 

Σχήμα 6. Το ξελέπιασμα πυκνωτών περιορίζεται από τις αλλαγές.

Η μείωση του πάχους της σκληρής μάσκας και η βελτίωση της ομοιομορφίας της χαρακτικής είναι όλες απαραίτητες για να επιτύχουν αυτόν τον στόχο.

Σήμερα, το άμορφο πυρίτιο (α-Si) χρησιμοποιείται ως σκληρή μάσκα. Στο μέλλον, το ναρκωμένο πυρίτιο μπορεί να παρέχει την καλύτερη επιλεκτικότητα, έτσι ώστε οι λεπτύτερες σκληρές μάσκες μπορούν να πραγματοποιηθούν, αλλά θα παραγάγει τα υποπροϊόντα που είναι δύσκολο να αφαιρεσθούν. Δείτε το σχήμα 7.

Σχήμα 7. Βελτιωμένη σκληρή μάσκα για το ξελέπιασμα πυκνωτών.

Το πρόβλημα με το ναρκωμένο πυρίτιο για τις σκληρές μάσκες είναι ότι απαιτεί ειδική χαρακτική, και η διαδικασία επόμενης γενιάς χρησιμοποιεί υψηλής θερμοκρασίας χαρακτική. Photoresist χρησιμοποιείται για να διαμορφώσει τη σκληρή μάσκα οξειδίων κατόπιν η ναρκωμένη σκληρή μάσκα πολυπυρίτιων είναι διαμορφωμένη χρησιμοποιώντας τη σκληρή μάσκα οξειδίων στο υψηλής θερμοκρασίας etcher, και τελικά το ναρκωμένο πολυπυρίτιο που η σκληρή μάσκα χρησιμοποιείται χαράζει τον πυκνωτή. Η σταδιακή παλόμενη μετατροπή χάραξης μεταξύ της χαρακτικής και των βημάτων απόθεσης επιτρέπει τη ριζική χημική χρήση ταχύτητα χαρακτική των πυκνωτών, βλέπει το σχήμα 8.

Σχήμα 8. Βελτιωμένες απόδοση και παραγωγικότητα.

Αναμένεται ότι οι προαναφερθείσες καινοτομίες διαδικασίας μπορούν να επιτύχουν το συνεχές ξελέπιασμα της τρέχουσας αρχιτεκτονικής DRAM.

Αλλά από την ομιλία είδαμε αυτή σε 3 έως 5 έτη, θα χρειαστούμε μια νέα αρχιτεκτονική DRAM. Μια ενδιαφέρουσα επιλογή που περιλαμβάνεται είναι τρισδιάστατη, το οποίο αλλάζει τον πυκνωτή από μια κάθετη δομή σε μια συσσωρευμένη οριζόντια δομή.

Στοιχεία επικοινωνίας