Proses NAND 3D

0021-35869 SENDIRI

TIN Chamber Assy

NAND 3DProcess

Dalam era digital hari ini, permintaan untuk storan data semakin meningkat, dan keperluan prestasi untuk peranti storan juga semakin meningkat. Sebagai teknologi storan tidak meruap termaju, 3D NAND telah digunakan secara meluas dalam peranti mudah alih, komputer peribadi dan juga pusat data kerana ketumpatan tinggi, kapasiti besar dan jangka hayatnya. Artikel ini akan memperkenalkan secara ringkas proses pembuatan NAND 3D.

Wafer silikon dengan orientasi kristal tertentu dipilih sebagai substrat‍‍‍‍‍‍

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 >. Memilih orientasi wafer yang betul adalah penting untuk langkah-langkah proses seterusnya, kerana ia secara langsung mempengaruhi prestasi dan kebolehpercayaan transistor.

CVD digunakan untuk mendepositkan filem nipis berbilang lapisan secara bergantian

Seterusnya, pemendapan wap kimia (CVD) digunakan untuk mendeposit berbilang lapisan secara bergantian pada substrat silikon sehingga bilangan lapisan yang dikehendaki dicapai. Dua kombinasi bahan yang paling biasa ialah oksida-nitrida dan oksida-polisilikon, dengan Samsung memilih silikon nitrida dan silika sebagai sistem bahan untuk produk NAND 3Dnya. Cabaran proses ini adalah untuk memastikan bahawa filem dengan kiraan tindanan yang tinggi mempunyai ketebalan yang tepat dan keseragaman yang baik, yang penting untuk mengekalkan konsistensi dan kebolehpercayaan prestasi peranti.

Topeng keras untuk goresan saluran pemendapan

Untuk mencapai corak halus yang seterusnya, topeng keras perlu didepositkan di atas filem berbilang lapisan, yang biasanya merupakan filem karbon amorf dengan rintangan goresan yang tinggi. Lapisan topeng ini akan melindungi bahagian yang tidak perlu terukir dan membimbing proses goresan parit seterusnya. Gas yang digunakan dalam proses etsa adalah terutamanya oksigen (O2), ditambah dengan nitrogen (N2) dan hidrogen (H2) untuk mengoptimumkan kesan etsa.

Topeng keras dibuka dengan mengetsa

Selepas kawasan yang akan terukir ditakrifkan menggunakan fotolitografi pada topeng keras, topeng keras pada kedudukan yang ditentukan dikeluarkan dengan mengetsa kering, mendedahkan filem berbilang lapisan di bawahnya. Langkah ini adalah kunci untuk mengawal saiz dan bentuk peranti dengan tepat.

Parit melalui etsa lubang

Seterusnya, saluran vias terukir menggunakan gas yang mengandungi fluorin seperti SF6 atau CF4, satu proses yang memerlukan ketepatan yang sangat tinggi untuk memastikan setiap lubang melalui tepat menembusi semua lapisan untuk mencapai substrat silikon di bahagian bawah.

Goresan langkah

Selepas itu, langkah etsa dijalankan, yang dirawat dengan kombinasi gas yang berbeza untuk silikon oksida (cth, CF4/CHF3) dan nitrida (cth, CH2F2), masing-masing, untuk membentuk struktur yang diingini.

Goresan celah

Goresan celah digunakan untuk memperhalusi lagi struktur sebagai persediaan untuk pembentukan baris watak nanti. Proses ini juga memerlukan tahap ketepatan dan kawalan yang tinggi.

Mengukir SiNx untuk membentuk baris aksara

Selepas goresan celah, silikon nitrida (SiNx) terukir menggunakan proses khusus untuk membentuk garis aksara, yang merupakan bahagian penting dalam menyambungkan sel memori individu.

Pengisian baris perkataan dan pengisian melalui lubang

Selepas garisan terbentuk, ia secara berurutan diisi dengan bahan konduktif seperti titanium nitrida (TiN) dan tungsten (W) untuk mencapai sambungan elektrik yang baik. Pada masa yang sama, saluran vias perlu diisi untuk memastikan setiap sel memori boleh disambungkan dengan berkesan ke litar luaran.

Pengisian lubang melalui saluran‍

Ia dipenuhi dengan pelbagai bahan, termasuk oksida pintu, pintu terapung, oksida terowong, polisilikon aktif, dan SiO pusat.

Goresan lubang kenalan

Goresan lubang sentuhan dijalankan untuk mewujudkan sambungan dari lapisan logam atas ke sel penyimpanan. Goresan lubang sentuhan juga memerlukan ketepatan dan kawalan yang tinggi.

Pengisian lubang kenalan

Akhir sekali, lubang sesentuh diisi dengan bahan konduktif seperti aluminium atau tembaga, memastikan rintangan rendah dan sifat elektrik yang stabil.

Pembuatan NAND 3D ialah proses yang kompleks dan canggih yang melibatkan beberapa langkah dan teknologi kritikal. Dengan kemajuan teknologi yang berterusan, NAND 3D dijangka mencapai ketumpatan storan yang lebih tinggi, kelajuan membaca dan menulis data yang lebih pantas, dan penggunaan tenaga yang lebih rendah pada masa hadapan, dan terus menggalakkan pembangunan teknologi storan maklumat.