Etch প্রসেস উচ্চতর সিলেক্টিভিটি, খরচ নিয়ন্ত্রণের দিকে ঠেলে দেয়

প্লাজমা এচিং সম্ভবত সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের সবচেয়ে প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়া, এবং সম্ভবত ফটোলিথোগ্রাফির পাশের সব ফ্যাব অপারেশনের মধ্যে সবচেয়ে জটিল। সমস্ত ফ্যাব ধাপগুলির প্রায় অর্ধেক তাদের কাজ করার জন্য একটি প্লাজমা, একটি শক্তিশালী আয়নিত গ্যাসের উপর নির্ভর করে।

ট্রানজিস্টর এবং মেমরি কোষ সঙ্কুচিত হওয়া সত্ত্বেও, প্রকৌশলীরা নির্ভরযোগ্য ইচ প্রক্রিয়াগুলি সরবরাহ করে চলেছেন।

"ন্যানোস্কেল-স্তরের নির্ভুলতা এবং সঠিক খরচের কাঠামোর সাথে টেকসইভাবে চিপ তৈরি করতে, ওয়েফার ফ্যাব সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকদের প্লাজমা পদার্থবিদ্যা, উপকরণ প্রকৌশল এবং ডেটা বিজ্ঞানের সীমারেখাকে ঠেলে দিতে হবে প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম সমাধানগুলি প্রদান করার জন্য," টমাস বন্ডুর, কর্পোরেট ভাইস প্রেসিডেন্ট বলেছেন Etch পণ্য গ্রুপ মার্কেটিং এ লাম গবেষণা. প্লাজমা এচিং এর চেয়ে এটি আর কোথাও স্পষ্ট নয়, যা লিথোগ্রাফির সাথে হাতে হাত মিলিয়ে কাজ করে ওয়েফারগুলিতে নিখুঁত, পুনরাবৃত্তিযোগ্য বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে।

এই প্রতিবেদনটি 3D NAND, DRAM, ন্যানোশিট FETs, এবং আন্তঃসংযোগগুলিতে 2D ডিভাইস এবং স্বল্প-বাজেটের ব্যাক-এন্ড প্রসেসিং-এর সামনের দিকে নজর দিয়ে মূল এচ ধাপগুলি পরীক্ষা করে। শিল্পটি সমতুল্য CO কমাতে আরও টেকসই এচিং রসায়ন অনুসরণ করছে₂ এর ফ্যাব থেকে নির্গমন।

অনেক টুলমেকারদের জন্য, প্রসেস মডেলিং এচ প্রসেস ডেভেলপমেন্টে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। লক্ষ্য হল ওয়েফার এবং মাস্ক খরচ কমিয়ে বাজারে সময় কমানো।

ল্যাম রিসার্চের সিনিয়র মার্কেটিং ডিরেক্টর ব্যারেট ফিঞ্চ বলেন, "কিছু জটিল ধাপে ইচ প্রসেস অপ্টিমাইজেশন সম্পূর্ণ হতে এক বছর বা তার বেশি সময় লাগতে পারে।" "আমরা সম্প্রতি তিন সপ্তাহের মধ্যে কিছু প্রক্রিয়া সিমুলেশন কাজ সম্পন্ন করেছি যা সাধারণ সিলিকন-ভিত্তিক পরীক্ষা এবং উন্নয়ন ব্যবহার করে তিন মাস সময় লাগবে বলে আশা করা হয়েছিল।"

একটি ডিভাইস প্রস্তুতকারকের জন্য শুধুমাত্র মুখোশ এবং ওয়েফার খরচের জন্য এর পরিমাণ কয়েক হাজার বা এমনকি মিলিয়ন ডলার হতে পারে।

এচিং বেসিক
এচ প্রক্রিয়া লিথোগ্রাফির সাথে হাতে হাত মিলিয়ে কাজ করে। এচিং সাধারণত একটি ফিল্ম জমা করার আগে হয় (এপিটাক্সি, রাসায়নিক বা শারীরিক বাষ্প জমা, ইত্যাদি দ্বারা)। সাধারণত, ক হৃদরোগে ফিল্ম সঙ্গে প্রলিপ্ত হয় photoresist এবং তারপর একটি patterned মাধ্যমে উন্মুক্ত জাল (মাস্ক) ব্যবহার করে অপটিক্যাল লিথোগ্রাফি (248nm বা 193nm UV, 13.5nm EUV)। উন্নয়ন প্রতিরোধ তারপর প্যাটার্ন প্রকাশ. একটি একক ওয়েফার প্লাজমা এচ চেম্বারে, সাধারণত এচিং রাসায়নিক এবং আয়নগুলি বোমা মেরে ফেলে এবং যেখানে ফটোরেসিস্ট অনুপস্থিত সেখানে সিভিডি ফিল্মটি সরিয়ে দেয় (ইতিবাচক টোন প্রতিরোধে)। এচিং অনুসরণ করে, অ্যাশিং প্রতিরোধ করুন, ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কার করুন এবং/অথবা ভেজা এচিং এর অবশিষ্টাংশ অপসারণ করুন।

প্লাজমা এচিং প্রক্রিয়াগুলিকে মোটামুটিভাবে ডাইইলেকট্রিক, সিলিকন বা কন্ডাকটর এচ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। সিলিকন ডাই অক্সাইড এবং সিলিকন নাইট্রাইডের মতো ডাইলেক্ট্রিকগুলি ফ্লোরিনযুক্ত গ্যাস ব্যবহার করে সবচেয়ে ভালভাবে খোদাই করা হয় যখন সিলিকন এবং ধাতব স্তরগুলি ক্লোরিন রসায়নের সাথে সবচেয়ে ভাল প্রতিক্রিয়া দেখায়। মূলত তিনটি ড্রাই এচিং মোড রয়েছে — প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং, প্লাজমা এচিং এবং স্পুটার এচিং (আয়ন বিম)। এচিং প্রক্রিয়াগুলি হল রাসায়নিক বিক্রিয়া, প্লাজমা এবং ওয়েফার উপকরণগুলির মধ্যে জটিল মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে। যখন আরএফ বায়াস একটি প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসে প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেকট্রন এবং ইতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত আয়নগুলি ওয়েফারকে শারীরিকভাবে অপসারণ (খোঁচা) করার জন্য বোমাবর্ষণ করে যখন রাসায়নিক প্রজাতি এবং মুক্ত র্যাডিকেলগুলি উদ্বায়ী উপজাত তৈরি করতে উদ্ভাসিত উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করে। এচিং হয় আইসোট্রপিক (সমানভাবে উল্লম্ব এবং অনুভূমিকভাবে বিক্রিয়া করে), অ্যানিসোট্রপিক (শুধুমাত্র উল্লম্ব) বা এর মধ্যে কোথাও হতে পারে।

চিত্র 1: ফিনএফইটি থেকে জিএএ-তে রূপান্তর সমালোচনামূলক আইসোট্রপিক সিলেক্টিভ এচ প্রয়োজনীয়তাকে চালিত করে। সূত্র: লাম রিসার্চ

মেট্রিক্স এচ ইঞ্জিনিয়াররা এচ রেট, প্রোফাইল কন্ট্রোল, ইউনিফর্মিটি (ওয়েফার জুড়ে) এবং এচ সিলেক্টিভিটি সম্পর্কে সবচেয়ে বেশি যত্নশীল, কারণ এগুলো ফলন এবং উৎপাদনশীলতাকে প্রভাবিত করে। ইচ সিলেক্টিভিটি হল সহজভাবে উপাদান অপসারণের অনুপাত যা আপনি এর আন্ডারলেয়ারের সাপেক্ষে খোদাই করতে চান - উদাহরণস্বরূপ, SiO₂ সিলিকনে। এচিং করার সময়, খুব বেশি ফটোরেসিস্ট না সরানোও সুবিধাজনক। কিন্তু যখন এটি হয়, প্রায়শই প্যাটার্নটি অন্তর্নিহিত ফিল্মে স্থানান্তরিত হওয়ার আগে একটি হার্ড মাস্কে (সিলিকন ডাই অক্সাইড, সিলিকন নাইট্রাইড, SiOC, TiN) স্থানান্তরিত হয়।

সিলেক্টিভিটি স্পেসিফিকেশন 2:1 থেকে 1,000:1 পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় (হাইলি সিলেক্টিভ এচ)। প্রতিটি নতুন নোডের সাথে, এই চশমাগুলি আরও শক্ত হয়ে যায়। "আগামী চার বছরের মধ্যে উচ্চ-NA EUV নিয়মিত EUV প্রতিস্থাপন শুরু করার সাথে সাথে, ফোকাস অনেক কম, তাই আপনি আর পুরু ফটোরেসিস্টকে প্রকাশ করতে পারবেন না - এবং পুরু বলতে আমি 30 ন্যানোমিটার বোঝাতে চাই," ফিলিপ বেজার্ড বলেছেন, ড্রাই এচ আর অ্যান্ড ডি ইঞ্জিনিয়ার imec “কিন্তু আপনি এখনও নীচের একই ফিল্ম বেধ প্যাটার্ন প্রয়োজন. তাই এখন আপনি এই অর্থে অনেক উচ্চ নির্বাচনীতার জন্য জিজ্ঞাসা করছেন যে 2:1 এর পরিবর্তে আমাদের আরও 10:1 এর মতো পৌঁছাতে হবে, যা হঠাৎ করে 4X থেকে 5X নির্বাচনী উন্নতি।

ধারণার প্রমাণ (POC) থেকে উচ্চ-ভলিউম ম্যানুফ্যাকচারিং (HVM)
বেজার্ড এচ প্রক্রিয়া বিকাশের তিনটি পর্যায় বর্ণনা করেছেন:

• এচিং করার জন্য কী কী এচার, গ্যাস, অ্যাসিস্ট লেয়ার ইত্যাদি প্রয়োজন তা নির্ধারণ করা;
• একটি ওয়েফার জুড়ে প্রক্রিয়া অভিন্নতা সহ স্পেসিফিকেশনের মধ্যে ফিল্মকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণে কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করা এবং
• উচ্চ ফলন এবং সামান্য প্রবাহ সহ HVM-এ হাজার হাজার ওয়েফার জুড়ে কীভাবে প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করা যেতে পারে তা নির্ধারণ করা।

সাধারণত, দক্ষ এচ এবং ইন্টিগ্রেশন ইঞ্জিনিয়াররা উন্নয়নের প্রথম দুটি পর্যায় পরিচালনা করে। তৃতীয় পর্যায় আবার ইঞ্জিনিয়ারিং দক্ষতা ব্যবহার করতে পারে, কিন্তু মেশিন লার্নিং সাহায্য করতে পারে।

"সাধারণভাবে মেশিন লার্নিং এবং ডেটা বিশ্লেষণ শুধুমাত্র তৃতীয় পর্যায়ে কার্যকর," তিনি বলেছিলেন। "এটি খুব শক্তিশালী কারণ এটির এক টন ডেটা অ্যাক্সেস রয়েছে এবং এটি এক মিলিয়ন ক্ষুদ্র, সাধারণ জিনিসগুলিকে বোঝাতে পারে যা সমস্ত ইন্টারঅ্যাক্ট করছে৷ সুতরাং একটি মানুষের মস্তিষ্কের জন্য এটি খুঁজে বের করার চেষ্টা করা খুব কঠিন, কিন্তু এটি একটি কম্পিউটার প্রোগ্রামের জন্য আরও পরিচালনাযোগ্য। কিন্তু যে ক্ষেত্রে আপনার একটি নতুন অ্যাপ্লিকেশন আছে, নতুন উপাদান খোদাই করা হচ্ছে বা একটি নতুন সংহতকরণ আছে, এটি মানুষের তুলনায় কোনো উন্নতি দেখায় না।"

এমএল ব্যবহার উত্পাদন খরচের সাথেও জড়িত কারণ তৃতীয় ধাপে হাজার হাজার ওয়েফার ব্যবহার করা হয় - অন্তত এক এবং দুই ধাপে ব্যবহৃত হওয়ার চেয়ে বড় মাত্রার একটি অর্ডার।

ব্যারেট ফিঞ্চ, ল্যাম রিসার্চের ইচ প্রোডাক্ট গ্রুপের সিনিয়র ডিরেক্টর, নতুন প্রক্রিয়া পাথফাইন্ডিংকে একটি নামমাত্র প্রক্রিয়া প্রবাহ এবং বিন্যাস থেকে একটি প্রমাণ-অব-ধারণা গ্রহণ এবং একটি ওয়েফারে এক বা একাধিক কার্যকারী ডিভাইসের বিকাশ হিসাবে বর্ণনা করেছেন। এই POC তারপরে প্রক্রিয়াটি বাড়াতে এবং ফলন উন্নত করার জন্য ফ্যাব-এ একটি পণ্য উন্নয়ন দলে স্থানান্তরিত হয়।

"একটি নামমাত্র প্রুফ-অফ-ধারণাকে একটি কার্যকর ফলনশীল পণ্যে রূপান্তরিত করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজের পরিমাণকে প্রায়ই অবমূল্যায়ন করা হয়, এবং এটি লাভের ক্ষেত্রে একটি বড় ব্যবধান তৈরি করে," ফিঞ্চ বলেন। "প্রসেস উইন্ডো মডেলিং R&D পাথফাইন্ডিং এর প্রাথমিক পর্যায়ে ফ্যাব বৈচিত্র প্রবর্তন করে এই ফাঁকটি বন্ধ করতে চায়।" তিনি পরামর্শ দেন যে ভার্চুয়াল DOEs এবং মন্টে কার্লো-ভিত্তিক বিশ্লেষণ প্রত্যাশিত পরিবর্তনশীলতার অনুকরণ করে একটি POC পরীক্ষা করে বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়া পরামিতি জুড়ে।

“প্রসেস উইন্ডো মডেলিং এই প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে, 'সর্বনিম্ন ডিভাইসের পারফরম্যান্স এবং ফলন পৌঁছানোর জন্য আমাকে কোন সিডি বা পরিবর্তনশীলতার স্তর বজায় রাখতে হবে?' আমরা কয়েক দিনের মধ্যে 1 মিলিয়ন ভার্চুয়াল ওয়েফারের সাথে ভার্চুয়াল প্রসেস উইন্ডো পরীক্ষা সম্পন্ন করেছি, যা বাস্তব জীবনে সম্পন্ন করা অসম্ভব হবে,” তিনি বলেন।

একাধিক পরামিতি এচ রেট, প্রোফাইল এবং সিলেক্টিভিটিকে প্রভাবিত করে। একটি মূল হল তাপমাত্রা। “এচ প্রক্রিয়াকরণে তাপীয় প্রভাবের প্রভাব আমাদের গ্রাহকরা দেখেন কারণ তারা এচ রেট, সিলেক্টিভিটি এবং এচড প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণ করে। এই সমস্ত পরামিতি ডিভাইসের ফলন এবং ফ্যাব উত্পাদনশীলতা উভয়কেই প্রভাবিত করতে পারে, "ল্যাম রিসার্চের সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়া এবং ইন্টিগ্রেশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সিনিয়র ম্যানেজার বেঞ্জামিন ভিনসেন্ট বলেছেন। তিনি দাবি করেন যে সিমুলেশন বিশেষত সহায়ক হতে পারে যখন একটি প্রক্রিয়ার ধাপে একাধিক সম্ভাব্য কনফিগারেশন থাকে (প্রসেস স্পেস বড়), বা যেখানে ধাপ থেকে নিম্নধারার ফলাফলগুলি অত্যন্ত অপ্রত্যাশিত হয়।

"এচ প্রক্রিয়াটি ওয়েফারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, যা তাপ পরিবাহী, আয়ন প্রভাব শক্তি, পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া এবং প্লাজমা বিকিরণকারী তাপ প্রবাহ সহ বেশ কয়েকটি তাপ প্রবাহের উপর নির্ভর করে," বলেছেন অ্যালেক্স গুয়েরমাউচে, এসজি টেকনোলজিসের পণ্য বিপণন ব্যবস্থাপক, একটি লাম রিসার্চ কোম্পানি। “ফলস্বরূপ, প্লাজমা মডেলগুলিকে ওয়েফারের পৃষ্ঠে তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলিকে সঠিকভাবে চিত্রিত করার জন্য এই সমস্ত পদার্থবিজ্ঞানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করতে হবে। প্রসেস সিমুলেশন সফ্টওয়্যারটি এচ অ্যাট্রিবিউটের একটি পরিসরের মডেল করতে পারে, যা আমাদেরকে আরও ভাল এচ ফলাফল দ্রুত পেতে এবং উৎপাদন বৃদ্ধি বা ফলন অপ্টিমাইজ করার গ্রাহকের ক্ষমতাকে ত্বরান্বিত করতে দেয়।"

এচ প্রক্রিয়ার সুনির্দিষ্ট সময়
আঁটসাঁট জ্যামিতি এবং পাতলা ফিল্মগুলির সাথে, অন্যান্য অপারেটিং পরামিতিগুলির উপর দুর্দান্ত নিয়ন্ত্রণের সাথে এচ রেট ভারসাম্যের প্রয়োজন।

"সঙ্কুচিত নকশার নিয়মগুলির সাথে, অনেকগুলি এচ প্রক্রিয়াগুলি খুব দ্রুত প্লাজমা এচ প্রক্রিয়ার ধাপে চলে যাচ্ছে যার জন্য সমস্ত প্রতিক্রিয়া ইনপুটগুলির অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন: শক্তি, চাপ, রসায়ন এবং তাপমাত্রা," ফিঞ্চ বলেছেন, অপ্টিমাইজড প্লাজমার দিকেও একটি প্রবণতা রয়েছে উল্লেখ করে একটি নির্দিষ্ট আয়ন-থেকে-নিরপেক্ষ অনুপাত তৈরি করতে স্পন্দন আচরণ, তারপর উপ-পণ্যগুলিকে সরিয়ে দেয়। "এই ধরনের অবস্থার উন্নত মডেলিং আরও ডিভাইস স্কেলিং সক্ষম করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ হবে।"

এচিং সিস্টেমের নির্মাতারা কিছু সময়ের জন্য মডেলিং সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে পরবর্তী নোড বিকাশ বা র‌্যাম্প ফলনকে গতিশীল করতে। এটি কোন আশ্চর্যের বিষয় নয়, প্রক্রিয়াটির নিছক জটিলতা এবং এর সমস্ত পরিবর্তনশীলতার কারণে।

"পরবর্তী-নোড প্রযুক্তিগুলি বিকাশ করার সময় সমস্ত সম্ভাব্য প্রক্রিয়া পরীক্ষা চালানোর জন্য যথেষ্ট সময় বা পর্যাপ্ত ওয়েফার নেই," ফিঞ্চ বলেছিলেন। "এচ ইকুইপমেন্ট সেটিং কম্বিনেশনের সংখ্যা লক্ষ লক্ষ, এমনকি বিলিয়ন হতে পারে, এবং সমস্ত প্রক্রিয়ার সম্ভাবনা ব্যবহার করে ব্রুট ফোর্স ওয়েফার ডেভেলপমেন্ট কেবল অসম্ভব।"

অবশ্যই, সমস্ত ভাল মডেল প্রকৃত চিপগুলিতে যাচাই করা হয়। "একটি সঠিক মডেল ভবিষ্যদ্বাণীমূলক হওয়া উচিত, এবং এটি লক্ষ্যযুক্ত সমস্যাটি সমাধান করা উচিত যা একজন ব্যবহারকারী সমাধান করতে চায়," ফিঞ্চ বলেছেন। "প্রতিবার সিমুলেশন কাজের উপর ভিত্তি করে একটি প্রক্রিয়া বা নকশা পরিবর্তনের সুপারিশ করা হয়েছে, প্রকৃত ফ্যাব ডেটা সুপারিশের ফলাফলগুলিকে প্রতিফলিত করবে৷ আমাদের ক্ষেত্রে, আমরা মডেল-ভিত্তিক ফলাফল ব্যবহার করে প্রক্রিয়া পরিবর্তনের প্রভাব সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হয়েছি এবং দ্রুত কঠিন প্রক্রিয়া এবং প্রযুক্তি উন্নয়ন সমস্যা সমাধান করতে পেরেছি।"

টুল সরবরাহকারীরা আরও ঘনিষ্ঠভাবে লাইনগুলিকে একীভূত করতে এবং প্রক্রিয়া সরলীকরণ এবং খরচ কমানোর জন্য এক সময়ে দ্বি-মুখোশ স্তরের প্রক্রিয়া (দুটি লিথোগ্রাফি পদক্ষেপ) একটিতে রূপান্তর করতে উন্নত এচ প্রক্রিয়াগুলিতে কাজ করছে।

"সুইস আর্মি ছুরিকে আরও বেশি সজ্জিত করার জন্য বিদ্যমান হার্ডওয়্যারকে মানিয়ে নেওয়ার পরিবর্তে, কোম্পানিগুলি এমন প্রযুক্তি প্রবর্তন করছে যা অ্যাপ্লিকেশন নির্দিষ্ট, যেমন টিপ-টু-টিপ সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য নতুন সিস্টেম," বেজার্ড বলেছেন। উদ্দেশ্য হল দুটি লাইনকে একে অপরের মুখোমুখি করা, যা বর্তমানে একটি কাটা মাস্ক দ্বারা অনুসরণ করে একটি লাইন প্যাটার্নিং ধাপ জড়িত। "অ্যাপ্লাইড মেটেরিয়ালস এবং অন্যরা যা প্রবর্তন করছে তা হ'ল অনুভূমিক দিকে সরাসরি খোদাই করার একটি উপায়।" এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলি গর্তের মাধ্যমেও প্রশস্ত হতে পারে।

ন্যানোশিট FET-এর জন্য ধাপগুলি এচ করুন
সবচেয়ে সমালোচনামূলক এচ পদক্ষেপ ন্যানোশীট প্রক্রিয়া প্রবাহের মধ্যে রয়েছে ডামি গেট এচ, অ্যানিসোট্রপিক পিলার এচ, আইসোট্রপিক স্পেসার এচ এবং চ্যানেল রিলিজ স্টেপ। [১] সিলিকন এবং SiGe-এর পর্যায়ক্রমিক স্তরের মাধ্যমে প্রোফাইল এচ করা হয় অ্যানিসোট্রপিক এবং ফ্লুরিনযুক্ত রসায়ন ব্যবহার করে। অভ্যন্তরীণ স্পেসার এচ (ইন্ডেন্টেশন) এবং চ্যানেল রিলিজ ধাপ অত্যন্ত কম সিলিকন ক্ষয় সহ SiGe অপসারণের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে।

চ্যানেল প্রকাশের পদক্ষেপটি গুরুত্বপূর্ণ। "ন্যানোশিট প্রকাশের জন্য অত্যন্ত উচ্চ নির্বাচন করার জন্য অনুরোধ করা হয়েছে," বেজার্ড বলেছেন। "বেশিরভাগ ন্যানোশিট হল সিলিকন, তারপরে সিলিকন-জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন। আপনার পর্যায়ক্রমে স্তর রয়েছে এবং আপনাকে অন্যটিকে পরিবর্তন না করেই একটিকে সরিয়ে ফেলতে হবে।" কিছু প্রকাশনা একটি একক এচ পদক্ষেপ দ্বারা প্ররোচিত কাঠামোর চাপ কমাতে একটি বহু-পদক্ষেপ SiGe ইচ সম্পাদনের বিষয়ে আলোচনা করেছে।

প্রক্রিয়ার পরবর্তী স্ব-সংযুক্ত পরিচিতি গঠন. "এখানে আমরা যা করার চেষ্টা করছি তা হল মূলত সিলিকন ডাই অক্সাইড খোদাই এবং সিলিকন নাইট্রাইডকে স্পর্শ বা রিসেস না করা। বর্তমান চশমা, ধরা যাক, অবকাশের 3nm, কিন্তু লোকেরা শূন্য ক্ষতির জন্য অনুরোধ করছে,” বেজার্ড বলেছেন। “এই ক্ষেত্রে আমরা নির্বাচনী শব্দটিও ব্যবহার করছি না। আমরা কেবল অবকাশ নিয়ে কথা বলি - এবং সেখানে শূন্য অবকাশ।"

3D NAND
জন্য 3D NAND ফ্ল্যাশ, স্তরের সংখ্যা ক্রমাগত বাড়তে থাকে এবং ভবিষ্যতে একাধিক স্তুপীকৃত স্তর গ্রহণের প্রয়োজন হয়, অবশেষে স্ট্যাক করা ডিভাইসগুলির উল্লম্ব স্ট্রিং তৈরি করে। "এছাড়াও, বিট ঘনত্ব বাড়ানো অব্যাহত রাখার জন্য স্তরগুলির সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে স্তরগুলির লাইন পিচ বা উল্লম্ব/জেড-পিচ শব্দটি স্কেল করার জন্য প্রচুর ড্রাইভ রয়েছে," বলেছেন রবার্ট ক্লার্ক, প্রযুক্তিগত কর্মীদের সিনিয়র সদস্য এবং প্রযুক্তি পরিচালক টেলিফোন. "একটি প্রক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে, এচ এবং ডিপোজিশন প্রক্রিয়াগুলির ক্রমাগত উন্নতির প্রয়োজন হবে যাতে ক্রমাগত স্কেলিংয়ের প্রয়োজন হয় এমন ছোট-ছোট সমালোচনামূলক মাত্রাগুলিতে উচ্চতর আকৃতির অনুপাতকে মিটমাট করা যায়।"

ক্লার্ক ভবিষ্যতের পরিবর্তনগুলি বর্ণনা করেছেন। “মাল্টিপল টায়ার সহ চার্জ-ট্র্যাপ ডিভাইসের উন্নত নোডের দিকে তাকানো, গেট স্ট্যাকের প্রকৌশলের প্রয়োজন হবে ছোট গেটের দৈর্ঘ্য, সেল প্রতি আরও স্তর, এবং উন্নত প্রোগ্রামিং দক্ষতা - সম্ভাব্য উচ্চ-কে উপকরণ গ্রহণের মাধ্যমে। ভবিষ্যতে পলি-সি চ্যানেলগুলিকে প্রতিস্থাপন করার জন্য উচ্চতর পরিবাহিতা চ্যানেলগুলির প্রয়োজন হবে, "তিনি বলেছিলেন।

3D NAND-এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ খোদাইগুলির মধ্যে একটি হল মাল্টিলেয়ার অক্সাইড-নাইট্রাইড স্ট্যাকের (100+ স্তর) মাধ্যমে প্রায় 200nm গর্তের গভীর খোঁচা, যা 10µm পর্যন্ত গভীর হতে পারে। ইমেকের বেজার্ড বলেছেন যে এই এচ পদক্ষেপটি একটি বিশেষভাবে ব্যয়বহুল।

"আমাদের একটি শারীরিক ঘটনা আছে যা ঘটে, যাকে বলা হয় ডিফারেনশিয়াল চার্জিং প্রভাব," তিনি বলেছিলেন। “প্লাজমাতে আমাদের ইলেকট্রন, আয়ন এবং নিরপেক্ষ প্রজাতি রয়েছে যা অনেক সহজ করার জন্য। ইলেক্ট্রনগুলি প্রতিটি দিকে চলে, কিন্তু আয়নগুলি পৃষ্ঠের লম্বভাবে ত্বরান্বিত হয়। সুতরাং আপনার গর্তের নীচে ধনাত্মক চার্জ এবং শীর্ষে ঋণাত্মক চার্জ রয়েছে এবং আপনি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পাবেন যা আগত আয়নগুলিকে প্রতিহত করার চেষ্টা করছে।"

ফলস্বরূপ, পরিখা সম্পূর্ণরূপে খোদাই করার জন্য উচ্চ শক্তির স্তর প্রয়োজন। "আমরা আর্কিং ছাড়াই 30 থেকে 50 গিগাওয়াট শক্তি বজায় রাখার চেষ্টা করছি, এবং তাই চকটিকে অত্যন্ত ভাল পালিশ এবং ভালভাবে তৈরি করতে হবে," তিনি বলেছিলেন।

গভীর খোঁচাগুলি এমন চাপগুলিকেও প্ররোচিত করে যেগুলি হ্রাস করা প্রয়োজন, বিশেষত কারণ বহু-স্তরযুক্ত NAND তৈরির জন্য পরবর্তী স্তরে ওয়েফার পাতলা করা, সুনির্দিষ্ট প্রান্তিককরণ এবং হাইব্রিড বন্ধন প্রয়োজন।

অন্যান্য প্রক্রিয়া
সমস্ত চিপমেকাররা লিড-এজ চিপ তৈরি করে না যার জন্য EUV লিথোগ্রাফির প্রয়োজন হয়। অনেক ফ্যাব তাদের 193nm লিথো এবং এচ প্রক্রিয়া প্রসারিত করছে।

"আমাদের কাছে একটি উচ্চ তাপমাত্রার SOC উপাদান রয়েছে যা আমরা সম্প্রতি প্রবর্তন করা শুরু করেছি, যা এর প্যাটার্নিং ক্ষমতাকে প্রসারিত করে এবং উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, এটি একটি CVD স্তর বা মুখোশের জন্য আন্ডারলেয়ার হিসাবে ব্যবহার করা হোক না কেন," ব্রায়ান উইলবার বলেছেন, সেমিকন্ডাক্টর পণ্য বৈচিত্র্যের পরিচালক ব্রুয়ার সায়েন্স.

BEOL আঁটসাঁট ধাতব রেখাগুলির জন্য দ্বৈত ড্যামাসিন ইন্টিগ্রেশন স্কিম থেকে তামা ছাড়া অন্য আন্তঃসংযোগের বিয়োগমূলক জমা এবং এচিংয়ে একটি নাটকীয় রূপান্তর হবে বলে আশা করা হচ্ছে। এখানে, দুটি ধাতু - রুথেনিয়াম এবং মলিবডেনাম - সবচেয়ে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিকশিত হয়েছে। যাইহোক, মলিবডেনাম এচিং এর সময় জারিত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি, এটি ডুয়াল ডামাসেসিন স্কিমের সাথে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে। রুথেনিয়াম একটি মহৎ ধাতু তাই এটিতে একই জারা সমস্যা নেই, তবে এটি আরও ব্যয়বহুল।

ডিভাইসের কাঠামোও অসহিষ্ণু হয়ে উঠছে প্রান্ত বসানো ত্রুটি. TEL-এর ক্লার্কের মতে, স্তর থেকে স্তরে এবং ভিয়াস এবং লাইনের মধ্যে স্ব-সারিবদ্ধকরণের জন্য নতুন স্কিমগুলির প্রয়োজন হবে। "প্রথম প্রয়োগগুলি সম্ভবত DRAM-এ সমাহিত শব্দ লাইন এবং যুক্তির জন্য ছোট পিচ MOL ধাতব স্তরগুলির মতো জিনিসগুলির জন্য হবে যেখানে উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতার পাশাপাশি নিম্ন প্রতিরোধ ক্ষমতা বা লাইনার-কম ধাতুগুলির প্রয়োজন রয়েছে।"

পরবর্তী প্রজন্মের উন্নয়ন
দীর্ঘমেয়াদে, শিল্পটি আদর্শভাবে ব্যাক-এন্ড আন্তঃসংযোগ স্তরগুলিতে ডিভাইসগুলিকে একীভূত করার জন্য নিম্ন তাপীয় বাজেটের ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়াগুলিতে (300 °C থেকে 400°C এর কাছাকাছি) রূপান্তরিত হবে।

TEL-এর ক্লার্ক বলেন, “শিল্পের আরও স্তরে ডিভাইস তৈরি করা শুরু করার একটি বাস্তব প্রয়োজন রয়েছে। "এর মানে আমাদের BEOL তাপীয় বাজেটে BEOL-এর মধ্যে তৈরি মেমরি এবং লজিক ডিভাইস দরকার।"

এখনও অবধি, সেমিকন্ডাক্টিং অক্সাইড ব্যবহার করে তৈরি ডিভাইসগুলি প্রতিশ্রুতিশীল বলে মনে হচ্ছে, উভয়ই যুক্তিযুক্ত BEOL প্রবাহে মেমরি ডিভাইসগুলিকে একীভূত করার জন্য বা DRAM-তে মেমরি অ্যারের উপরে CMOS অ্যারে তৈরির জন্য।

আরেকটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তনের মধ্যে রয়েছে 2D উপকরণের একীকরণ, যা গবেষণা ঘর এবং নেতৃস্থানীয় চিপমেকাররা ইতিমধ্যে পরীক্ষা শুরু করেছে। টংস্টেন ডিসালফাইড বা মলিবডেনাম ডিসালফাইডের মতো উপকরণের জন্য এচিং প্রক্রিয়া বিবেচনা করা হচ্ছে। ফিল্মগুলিতে উপাদানের একটি মনোলেয়ার থাকে তাই তাদের সংহত করার জন্য ফ্যাব প্রক্রিয়াগুলি বিকাশ করা অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং।

সাস্টেনিবিলিটি
চিপমেকার এবং উপকরণ সরবরাহকারীরা কার্বন নিঃসরণ কমাতে বিকল্প রসায়ন অনুসরণ করছে। এচিং-এ, প্রধান অপরাধী হল উচ্চ গ্লোবাল ওয়ার্মিং সম্ভাবনা সহ ফ্লোরিনযুক্ত গ্যাস।

"আপনার পিএফওএস (পারফ্লুরোওকটেন সালফোনিক অ্যাসিড) থাকার একটি কারণ, যা সমস্যাযুক্ত, কারণ অণুটি এত স্থিতিশীল," বলেছেন আইএমইসির বেজার্ড৷ "বায়ুমন্ডলে আলো বা রাসায়নিক বিক্রিয়া এটিকে ভেঙে ফেলার জন্য যথেষ্ট নয়।"

তিনি বলেছিলেন যে উচ্চ অক্সিজেন সামগ্রী সহ বেশ কয়েকটি বিকল্প গ্যাসের মিশ্রণগুলি আরও সহজে বিচ্ছিন্ন হয় এবং কম GWP থাকে। "তবে, যে কোনও প্রার্থীকে শুরু করার জন্য ভাল বা এমনকি উচ্চতর পারফরম্যান্স সরবরাহ করতে হবে।"

কিন্তু টেকসইতা বিশেষভাবে একটি এচ বা জমা চ্যালেঞ্জ নয়। এটি প্যাকেজিংয়ের মাধ্যমে লিথোগ্রাফি থেকে একটি সামগ্রিক শিল্প চ্যালেঞ্জ, যেখানে একটি নতুন উপাদানের প্রভাব পুরো ডিভাইস প্রক্রিয়াকরণকে প্রভাবিত করে।

উল্লেখ
1. কে. ডার্বিশায়ার, "নেক্সট-জেন ট্রানজিস্টর সম্পর্কে কী আলাদা", সেমিকন্ডাক্টর ইঞ্জিনিয়ারিং, 20 অক্টোবর, 2022।

সম্পর্কিত খবর
নেক্সট-জেন চিপসের জন্য হাইলি সিলেক্টিভ ইচ রোলস আউট
3D স্ট্রাকচার তৈরির জন্য কী অপসারণ করা হয়েছে এবং ওয়েফারে কী থাকে তার পারমাণবিক-স্তরের নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://semiengineering.com/etch-processes-push-toward-higher-selectivity-cost-control/