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芯片制造中自对准接触技术
昨天 10:32   浏览:118   来源:小萍子
但当芯片做到22纳米时,工程师遇到了大麻烦——用光刻机画接触孔时,稍有一点偏差就会导致芯片报废。自对准接触技术(SAC),完美解决了这个难题。


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为什么接触孔要对得这么准?


现代FinFET晶体管核心结构包括:金属栅极:控制电流的开关间隔层:栅极两侧的绝缘保护层接触孔:连接晶体管的金属插头


传统工艺中,工程师需要先用光刻机在间隔层旁边精确“打孔”,再把金属填进去。但在22纳米节点,接触孔和栅极的距离只有15纳米。光刻机就像手抖的画家,最大偏差可能达到5纳米——相当于要求人在10米外射箭,箭靶却只有硬币大小。


一旦接触孔打偏:偏移超过5纳米:可能戳穿栅极,导致芯片短路;偏移不足5纳米:接触电阻飙升,信号延迟增加


自对准接触技术(SAC)

  1. 挖槽

    先用刻蚀技术把栅极顶端挖出一个凹槽(深度约50纳米),就像在栅极顶部刻出一道环形山。


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  2. 埋入刹车层

    在凹槽里填入氮化硅(一种坚硬的材料),这种材料遇到特定气体时刻蚀会自动停止,相当于埋入隐形防护栏。


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  3. 放心打孔

    刻蚀接触孔时,刻蚀剂向下腐蚀,遇到氮化硅层就自动停止。无论光刻机画的孔位置如何偏移,接触孔底部都会精准停在间隔层外侧。


  4. 填金属抛光

    最后填入钨金属,抛光平整,完成接触孔制作。


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