La fabricación virtual puede ayudar a identificar los márgenes del proceso y proporcionar orientación para el control de especificaciones del proceso en línea.
En una estructura 3D NAND de dos niveles, el perfil de orificio del canal superior e inferior puede ser diferente, y esta combinación de diferentes perfiles conduce a diferentes áreas visibles de arriba hacia abajo.El área visible es la métrica clave para determinar si la capa SONO inferior se puede perforar y garantizar que las celdas de bits se conecten a la línea fuente común.Realizar divisiones del perfil de los orificios del canal en una oblea de silicio es costoso y puede resultar difícil o imposible de realizar en la vida real.En este artículo, discutiremos el desarrollo de un modelo virtual que contiene dos niveles de 64 pilas de óxido-nitruro y realizaremos un DOE virtual en los perfiles de orificios del canal superior e inferior para comprender su impacto en el área de perforación de SONO.Este ejemplo demostrará cómo la fabricación virtual puede ayudar a identificar los márgenes del proceso y proporcionar orientación para el control de las especificaciones del proceso en línea. bobina de acero al silicio
Fig. 1: Esquema de un perfil de orificio de canal típico, con (a) vista en sección transversal, (b) vista superior, (c) superposición y área visible.
La Figura 1 (a) muestra una vista en sección transversal del perfil de un orificio de canal con las principales variables de perfil identificadas: CD superior (TCD), CD inferior (BCD), CD del arco (BWCD) y ubicación del arco (ubicación BW).La Figura 1 (b) muestra una vista superior del orificio del canal, que muestra la distancia de inclinación y el ángulo de torsión.La Figura 1 (c) muestra la superposición de los orificios del canal superior e inferior;el área visible superpuesta, que es una métrica de la ventana del proceso de perforación de SONO, se muestra en azul.La Figura 2 muestra el perfil CH generado utilizando el software SEMulator3D.El usuario puede definir el CD superior, el CD inferior, el CD del arco, la ubicación del arco, la distancia de inclinación y el ángulo de giro en el modelo.Las Figuras 2 (h) y (i) muestran la vista superior y en sección transversal de la estructura de canal de dos niveles.
Fig. 2: Diferentes perfiles de canal que muestran (a) línea de base, (b) CD superior pequeño y CD inferior grande, (c) CD de proa más grande y ubicación del arco inferior, (d) inclinación, (e) vista superior de la línea de base, (f) vista superior con inclinación, (g) vista superior con inclinación y giro, (h) vista superior con ambos niveles del área visible, (i) dos niveles de CH.
Durante el DOE, arreglamos el CD superior, el CD inferior, el CD del arco y la ubicación del arco, y solo variamos la distancia de inclinación y el ángulo de giro del CH superior e inferior para simplificar.Según los resultados del DOE, una distancia de inclinación inferior y superior más pequeña da como resultado un área visible más grande (figuras 3 (a) (b) (c)).El área visible máxima se puede obtener cuando el ángulo de torsión superior y el ángulo de torsión inferior tienen valores cercanos entre sí (figura 3 (d)).Estos resultados tienen sentido intuitivo y confirman la lógica subyacente de los experimentos virtuales.
Fig. 3: Contorno del área visible con respecto a distancias de inclinación y ángulos de giro.
Para comprender mejor la relación entre el área visible y las variables de entrada, creamos tres nuevas variables independientes: distancia de inclinación inferior, distancia de inclinación delta (la diferencia entre inclinación superior e inclinación inferior) y ángulo de torsión delta (la diferencia entre la inclinación superior y la inclinación inferior). y ángulos de giro más bajos).Luego se realizó un análisis de regresión para generar gráficos de apalancamiento que muestran la relación entre estas variables y el área visible resultante.La Figura 4 (a) muestra el área visible prevista frente al área visible real.La Figura 4 también muestra el área visible frente a la distancia de inclinación inferior (b), la distancia de inclinación delta (c) y el ángulo de torsión delta (d).
Fig. 4: Gráfico de apalancamiento del área visible con respecto a la distancia de inclinación y los ángulos de torsión.
En el peor de los casos, el área visible disminuirá aproximadamente 150 nm2 cuando la distancia de inclinación inferior aumente en 1 nm.Además, el área visible disminuirá en 70 nm2 cuando la distancia de inclinación delta aumente en 1 nm.El análisis muestra que si la inclinación inferior es inevitable, hacer que la inclinación superior crezca menos lentamente que la inclinación inferior dará como resultado un área visible más grande.(En otras palabras, el control de la distancia de inclinación superior es más importante que el control de la distancia de inclinación inferior).
El área visible no tiene correlación con un único ángulo de torsión, pero está fuertemente correlacionada con diferencias en el ángulo de torsión superior e inferior (el ángulo de torsión delta).Cuanto más cerca estén los ángulos de giro, mayor será el área visible.Si la torsión es inevitable, asegurarse de que se gire en la misma dirección puede mitigar los impactos negativos.En un proceso de fabricación real, esto puede requerir el uso de la misma herramienta de grabado, cámara y receta al grabar los orificios del canal superior e inferior.
En este DOE virtual, solo se utilizaron cuatro variables para demostrar las capacidades de la fabricación virtual.Se pueden agregar más variables (como varios CD) al modelo para realizar un DOE más complicado o ejecutar un estudio más completo.Esta metodología también se puede utilizar como sistema de control feed-forward.Por ejemplo, si el nivel inferior ya se ha fabricado en una oblea de Si, entonces se podría medir la información de giro, inclinación y CD del nivel inferior.Con base en la distribución metrológica del nivel inferior, la fabricación virtual podría ayudar a determinar las especificaciones correspondientes requeridas en el nivel superior para ayudar a producir una estructura de dos niveles con un área visible más grande.En este ejemplo, podemos ver que la fabricación virtual es una herramienta poderosa para realizar análisis de sensibilidad y proporcionar orientación para el control de especificaciones del proceso en línea.
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canal de acero c Correo electrónico* (Esto no se mostrará públicamente)