3Д НАНД процес

0021-35869 ТУШ

ТИН комора Асси

3Д НАНДPроцесс

У данашњем дигиталном добу, потражња за складиштењем података је све већа, а повећавају се и захтеви за перформансама уређаја за складиштење података. Као напредна трајна технологија за складиштење података, 3Д НАНД се широко користи у мобилним уређајима, персоналним рачунарима, па чак и у центрима података због своје велике густине, великог капацитета и дугог века трајања. Овај чланак ће укратко представити процес производње 3Д НАНД-а.

За подлогу се бирају силицијумске плочице са специфичном кристалном оријентацијом‍‍‍‍‍‍

The fabrication of 3D NAND begins with the selection of a high-quality monocrystalline silicon wafer with a specific crystal orientation, such as < 100 > or < 110 >. Одабир праве оријентације плочице је критичан за наредне кораке процеса, јер директно утиче на перформансе и поузданост транзистора.

ЦВД се користи за наизменично таложење вишеслојних танких филмова

Затим се користи хемијско таложење паре (ЦВД) за наизменично наношење више слојева на силицијумску подлогу док се не постигне жељени број слојева. Две најчешће комбинације материјала су оксид-нитрид и оксид-полисилицијум, при чему је Самсунг изабрао силицијум-нитрид и силицијум као систем материјала за своје 3Д НАНД производе. Изазов овог процеса је да се обезбеди да филмови са великим бројем наслага имају прецизну дебљину и добру униформност, што је кључно за одржавање конзистентности и поузданости перформанси уређаја.

Чврста маска за нагризање канала за таложење

Да би се постигло накнадно фино шарање, тврда маска треба да се нанесе на вишеслојни филм, који је обично аморфни угљенични филм са високом отпорношћу на нагризање. Овај слој маске ће заштитити делове који не морају бити урезани и водити наредни процес гравирања. Гасови који се користе у процесу јеткања су углавном кисеоник (О2), допуњен азотом (Н2) и водоником (Х2) да би се оптимизовао ефекат јеткања.

Тврда маска се отвара нагризањем

Након што је област коју треба угравирати фотолитографијом на тврдој маски, тврда маска на одређеној позицији се уклања сувим јеткањем, откривајући вишеслојни филм испод. Овај корак је кључан за прецизну контролу величине и облика уређаја.

Јеткање кроз ровове

Затим се канални отвори урезују коришћењем гасова који садрже флуор као што су СФ6 или ЦФ4, процес који захтева веома високу прецизност како би се осигурало да сваки пролазни отвор тачно продре у све слојеве како би стигао до силицијумске подлоге на дну.

Степ гравирање

Након тога се спроводи степенасто нагризање, које се третира различитим комбинацијама гаса за силицијум оксид (нпр. ЦФ4/ЦХФ3) и нитрид (нпр. ЦХ2Ф2), респективно, како би се формирала жељена структура.

Прорезни бакрорез

Урезивање се користи за даље усавршавање структуре у припреми за касније формирање линије карактера. Овај процес такође захтева висок степен прецизности и контроле.

Урезивање СиНк-а да би се формирала линија карактера

Након урезивања, силицијум нитрид (СиНк) се уграва помоћу специфичног процеса да би се формирала линија карактера, што је важан део повезивања појединачних меморијских ћелија.

Попуњавање линија речи и попуњавање канала кроз рупе

Након што се линије формирају, оне се узастопно пуне проводљивим материјалима као што су титанијум нитрид (ТиН) и волфрам (В) да би се постигла добра електрична веза. У исто време, отворови канала морају бити попуњени како би се осигурало да свака меморијска ћелија може бити ефикасно повезана са спољним колом.

Пуњење канала кроз рупе‍

Испуњен је разним материјалима, укључујући оксид капије, плутајућу капију, тунелски оксид, активни полисилицијум и централни СиО.

Јеткање контактних рупа

Нагризање контактних рупа се врши да би се успоставила веза од горњег металног слоја до ћелије за складиштење. Нагризање контактних рупа такође захтева високу прецизност и контролу.

Пуњење контактних рупа

Коначно, контактне рупе су испуњене проводљивим материјалима као што су алуминијум или бакар, обезбеђујући низак отпор и стабилна електрична својства.

Израда 3Д НАНД-а је сложен и софистициран процес који укључује неколико критичних корака и технологија. Уз континуирани напредак технологије, очекује се да ће 3Д НАНД постићи већу густину складиштења, веће брзине читања и писања података и мању потрошњу енергије у будућности и наставити да промовише развој технологије складиштења информација.