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Bei der modernen Lithographie-Konferenz SPIE, die im Februar 2021 gehalten wurde, hielt Regina Pendulum von angewandten Materialien eine Rede, die „Modul-stufige materielle Technik für anhaltende D-RAM Skalierung“ betitelt wurde. In der Rede hob Regina hervor, dass die Schrumpfung des D-RAM verlangsamt, und neue Lösungen sind erforderlich fortzufahren, die Dichte, wie in Abbildung 1. gezeigt zu erhöhen

Tendenzen des Abbildung 1. D-RAM-Knotens und der Aufzeichnungsdichte.

Entsprechend ihrer Einleitung hat die Miniaturisierung des D-RAM in vielen Herausforderungen hineingeführt:

Kopieren-wie man in zunehmendem Maße dichte Muster schafft.

Kondensator-entwickeln Sie von einem Zylinder zu einer Säulenstruktur und ein hohes Längenverhältnis erfordern kopiert zu werden.

Gebissene Linie des Widerstandes/der Kapazitanz-D und Wortlinie Bedarf, den Widerstand/die Kapazitanz zu erhöhen, um die Zugriffsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Zusatz (Peri) Transistor-dentwicklung von den Polysilicontoren, die Siliziumoxid zu den hoch--k Metalltoren (HKMG) enthalten.

Abbildung 2. D-RAM-Expansionsherausforderung.

Dieser Artikel konzentriert sich auf das Kopieren und die Kondensatoren.

Das Kondensatorkopieren ist vor kurzem durch das Kreuz selbst-ausgerichtete doppelte Kopieren (XSADP) abgeschlossen worden, aber es wird jetzt in sogar noch mehr komplexes Kreuz selbst-ausrichtete das doppelte Kopieren entwickelt ((XSADP) aber entwickelt jetzt zu sogar noch mehr Komplex: XSAQP). Da freigegeben durch Samsung, ist eine andere Wahl Distanzscheibe-unterstütztes Kopieren, das die Lochdichte auf der Maske durch einen Faktor von 3 erhöhen kann, aber erfordert Radierung, das Lochgrößengleichgestellte zu machen. Vor kurzem hat EUV angefangen, an der Produktion des D-RAM angewendet zu werden.

Der Autor unterstrich, dass Samsung EUV für die Provinz des ersten Niveaus des D-RAM 1z verwendet, und es wird erwartet, um EUV für mehrschichtiges D-RAM 1α jetzt zu verwenden. SK Hynix wird auch erwartet, sein D-RAM 1α unter Verwendung der EUV-Lithographie-Maschine zu starten dieses Jahr.

Jedoch stellt die Durchführung von EUV für D-RAM die folgenden Herausforderungen gegenüber:

Lokale kritische Maß-Einheitlichkeit (LCDU), diese Änderung ändert die elektrische Leistung und die Ätzung des Längenverhältnisses.

Lochgröße-cc$euv ist empfindlich, Größe zu durchlöchern und hat ein schmales Verarbeitungsfenster.

WiderstehenSie dünn widerstehen ist sehr dünn und muss verhärtet werden.

Der Gebrauch von dünnen Ablagerungen kann sich verhärten zu widerstehen, und der Gebrauch von starken Ablagerungen kann die kritischen Maße (CD) verringern. Die räumliche selektive Absetzung auf die Oberseite des Musters kann Linie Breiten-Rauheit der Rand-Rauheits-(LER) /Line (LWR) verbessern, die ein bedeutender Nachteil in der EUV-Musterbildung ist. Sehen Sie Abbildung 3.

Abbildung 3.-Verbesserungen unter Verwendung des niedergelegten Photoresists.

Für Beschriftungsbereichskalierung hat EUV ein Defektproblem auf großen CDs. Stattdessen können Sie kleine Löcher ätzen und genaue seitliche Radierung dann benutzen, um die Eigenschaft in einer Richtung zu öffnen, dadurch Sie verringern Sie den Spitze-zuspitzenabstand. Diese Technologie beseitigt den Kompromiss zwischen CD und Ertrag und ermöglicht Ovalen, einen größeren Kontaktauflagenbereich, wie in Abbildung 4. gezeigt zu haben

Seitliche Radierung der Abbildung 4.-Präzision für aktive Muster.

Eins der Hauptprobleme EUV ist das schmale Prozessfenster, das annehmbare gelegentliche Defekte annehmen kann. Richtungsradierung stellt zusätzliche Griffe für den Prozessentwurf zur Verfügung. Wenn die Mitte des Prozessfensters geöffnet und überbrückt ist, können Sie auf die Seite des Fensters mit der Brücke umziehen und benutzen dann die Richtungsradierung, um die Brücke zu entfernen, sehen Abbildung 5.

Abbildung 5.-Richtungsradierung, zum von gelegentlichen Defekten zu beseitigen.

Heutige Kondensatorneigungsgrenze ist größer als 40nm, das auch die EUV-Grenze für das gegenwärtige Kondensatorkopieren ist. In der Zukunft werden kleinere Neigungen angefordert, und Prozessvariabilität muss durch mehr erhöht werden, als 30%, zum von Skalierung zu erzielen, Abbildung 6. sehen

Abbildung 6.-Kondensatorskalierung wird durch Änderungen begrenzt.

Die Stärke der harten Maske zu verringern und das Verbessern der Einheitlichkeit der Radierung sind alle notwendig, dieses Ziel zu erzielen.

Heutzutage wird formloses Silikon (EinSi) als harte Maske benutzt. In der Zukunft kann lackiertes Silikon bessere Selektivität zur Verfügung stellen, damit dünnere harte Masken verwirklicht werden können, aber sie produziert Nebenerscheinungen, die schwierig zu entfernen sind. Sehen Sie Abbildung 7.

Abbildung 7. verbesserte harte Maske für Kondensatorskalierung.

Das Problem mit lackiertem Silikon für harte Masken ist, dass es spezielle Radierung erfordert, und der Prozess der nächsten Generation benutzt Radierung der hohen Temperatur. Das Fotoresist wird benutzt, um die harte Maske des Oxids zu kopieren; dann wird die lackierte harte Maske des Polysilicon unter Verwendung der harten Maske des Oxids im Etcher der hohen Temperatur kopiert, und schließlich wird die lackierte harte Maske des Polysilicon ätzen den Kondensator benutzt. Die schrittweise pulsierte Ätzungsschaltung zwischen Radierung und Absetzungsschritten lässt radikalen chemischen Gebrauch von Hochgeschwindigkeitsradierung von Kondensatoren, sehen Abbildung 8. zu

Abbildung 8. verbesserte Leistung und Produktivität.

Es wird erwartet, dass die oben erwähnten Verfahrensinnovationen ununterbrochene Skalierung der gegenwärtigen D-RAM-Architektur erzielen können.

Aber von der Rede sahen wir, dass in 3 bis 5 Jahre, wir eine neue D-RAM-Architektur benötigen. Eine interessante betroffene Wahl ist 3D, das den Kondensator von einer vertikalen Struktur zu einer horizontalen Staplungsstruktur ändert.