3D NAND絕對是芯片制程的天花板,三星,海力士,英特爾,長江存儲等都有3D NAND的產線,代表了一個國家的芯片制造水平。今天,我們就來剖析一下3D NAND的主要制作流程。
1,基底準備:選擇12寸特定晶向的硅片。
![wKgZomYfcv6ASmWUAAGDM26CShA506.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv6ASmWUAAGDM26CShA506.jpg)
2,SiO2與SiNx交替鍍膜,每層膜層在幾十納米左右。根據產品的不同,膜層的層數也不同。圖中只是示意圖,只有幾層。但實際有64,128,400層等層數。
![wKgZomYfcv6AaCR8AAEH__sfmsk472.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv6AaCR8AAEH__sfmsk472.jpg)
3,沉積無定形硅碳膜,這個是用來做溝道刻蝕的硬掩模。
![wKgZomYfcv6AIu08AAD5OzEL6j4918.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv6AIu08AAD5OzEL6j4918.jpg)
4,硬掩模刻蝕,將硬掩模開口,以便于刻蝕堆疊的SiO2與SiNx材料
![wKgaomYfcv6AXOZmAADv_pUvXGc276.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv6AXOZmAADv_pUvXGc276.jpg)
5,溝道通孔刻蝕
![wKgaomYfcv6AcUQDAAEuDtxI4tA317.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv6AcUQDAAEuDtxI4tA317.jpg)
6,臺階刻蝕,見文章:
《3D NAND的臺階蝕刻(刻蝕)》
![wKgZomYfcv-ARTSeAAEavbmoVGA702.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv-ARTSeAAEavbmoVGA702.jpg)
![wKgaomYfcv-AAldWAAEAYydmDRA191.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv-AAldWAAEAYydmDRA191.jpg)
7,沉積無定形硅硬掩模,圖片為側視圖
![wKgaomYfcv-AX1F-AAFx2gpvdEM315.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv-AX1F-AAFx2gpvdEM315.jpg)
8,將硬掩模開孔
![wKgZomYfcv-AG4_cAAGQ0MrX590926.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv-AG4_cAAGQ0MrX590926.jpg)
9,slit etch:將SiO2與SiNx的堆疊層刻蝕為一個個溝槽,
![wKgaomYfcv-AazFZAAEwQMsInzQ857.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv-AazFZAAEwQMsInzQ857.jpg)
10,將堆疊層中的SiNx刻蝕掉,填充TiN,鎢(W)等,即word line fill工藝。
![wKgZomYfcv-AaDaIAAH-Thos5us324.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv-AaDaIAAH-Thos5us324.jpg)
![wKgZomYfcv-AEsXTAAEBQYhPHWg899.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcv-AEsXTAAEBQYhPHWg899.jpg)
11,刻蝕掉多余的鎢,之后需要對溝道通孔進行填充,因此需依次沉積阻擋氧化層,Charge Trap SiN (電荷陷阱氮化硅),Tunnel Oxide (隧道氧化物),Poly Si (多晶硅),Core SiO2 (硅基體)。功能區主體結構完成。
![wKgaomYfcv-AGPNZAAMThvfU4iE367.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv-AGPNZAAMThvfU4iE367.jpg)
12,沉積介質層,并用CCP-RIE進行接觸孔蝕刻。
![wKgaomYfcv-ABtzZAAKOWQf9H50131.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/E7/wKgaomYfcv-ABtzZAAKOWQf9H50131.jpg)
13,用金屬填充接觸孔,并制作出連接接觸孔的金屬導線-Bit line,3D NAND的整個制程結束。
![wKgZomYfcwCANWs5AAOkoV0ID4M863.jpg](https://file1.elecfans.com/web2/M00/CB/08/wKgZomYfcwCANWs5AAOkoV0ID4M863.jpg)
文中精簡了比較多的重復步驟,實際工藝在數百步以上。
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