相變存儲(chǔ)器等離子清潔劑蝕刻在存儲(chǔ)器單元圖案化中更重要的應(yīng)用是下電極接觸孔等離子清潔劑蝕刻和相變材料(GST)等離子清潔劑蝕刻。。新型電阻存儲(chǔ)器介紹及等離子清洗機(jī)等離子刻蝕的應(yīng)用:電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RRAM) 是一種快速發(fā)展的非易失性存儲(chǔ)器,隧道內(nèi)的附著力會(huì)減小嗎具有相對(duì)廣泛的存儲(chǔ)機(jī)制和材料。金屬和金屬氧化物的廣泛使用也意味著在電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的圖案化過(guò)程中,用等離子清洗劑蝕刻磁性隧道結(jié)金屬材料的問(wèn)題也面臨著。
新型電阻變化存儲(chǔ)器的介紹及等離子刻蝕在等離子清洗機(jī)中的應(yīng)用;阻性隨機(jī)存儲(chǔ)器(RRAM)是一種發(fā)展迅速的非易失性存儲(chǔ)器。它的儲(chǔ)存機(jī)制和材料是多樣的。金屬和金屬氧化物的大量使用意味著在電阻存儲(chǔ)器的圖形化過(guò)程中也將面臨等離子體清洗劑對(duì)磁性隧道結(jié)金屬材料的刻蝕。而電阻變量存儲(chǔ)器的多種存儲(chǔ)機(jī)制,隧道內(nèi)的附著力變化圖決定了其上下電極可以采用與邏輯工藝兼容的相同材料制成,從而大大降低了研發(fā)和量產(chǎn)的復(fù)雜度和成本。
目前使用的主要刻蝕技術(shù)包括等離子清洗器離子束刻蝕(ION BEAM ETCHING,隧道內(nèi)的附著力變化圖IBE)、等離子清洗器電感耦合等離子刻蝕(ICP)、等離子清洗器反應(yīng)離子刻蝕(RIE)等系統(tǒng)。請(qǐng)記住,磁隧道結(jié)的形狀不僅會(huì)影響設(shè)備的性能,還會(huì)影響等離子清潔器的蝕刻過(guò)程。例如,蝕刻圓柱形或環(huán)形圖案相對(duì)容易。
隨著柵極氧化層厚度的不斷減小,隧道內(nèi)的附著力變化圖這種損傷會(huì)越來(lái)越影響MOS器件的可靠性,因?yàn)樗鼤?huì)影響氧化層中的固定電荷密度、界面態(tài)密度、平帶電壓、漏電流等參數(shù)。帶有天線元件結(jié)構(gòu)的大離子收集區(qū)(多晶或金屬)通常位于厚場(chǎng)氧的上方,因此只需要考慮薄柵氧上的隧穿電流效用。采集面積大的稱為天線,隧道電流隨天線元件的增加倍數(shù)等于厚場(chǎng)氧的采集面積與柵氧的面積之比,稱為天線比。
隧道內(nèi)的附著力會(huì)減小嗎
目前,等離子清洗機(jī)RIE/ICP刻蝕主要用于電阻變化存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)單元的刻蝕輪廓過(guò)于傾斜,導(dǎo)致刻蝕后金屬電極橫向腐蝕嚴(yán)重。隨后的工藝優(yōu)化(如功率脈沖)或引入新的反應(yīng)氣體應(yīng)該能夠取得進(jìn)一步的進(jìn)展。等離子清潔器中性粒子束注入 (NBE) 是磁隧道結(jié)蝕刻所獨(dú)有的,它往往會(huì)在當(dāng)前 RRAM 應(yīng)用中的電阻變化開關(guān)層中形成金屬氧化物。。
一般通過(guò)后等離子清洗機(jī)蝕刻處理(如HE/H2后蝕刻處理)、濕式清洗工藝優(yōu)化和多工藝一體機(jī)(薄膜沉積、蝕刻和清洗模塊放置在同一個(gè)平臺(tái)上,始終保持真空環(huán)境)來(lái)改善。鹵素氣體的替代選擇是選擇無(wú)腐蝕性的蝕刻氣體,主要是通過(guò)物理轟擊進(jìn)行磁隧道結(jié)蝕刻,在等離子體清潔器中一般采用等離子體密度較高的電感耦合等離子體。
等離子體處理功率對(duì)接觸角的影響粗糙度的變化圖2給出了未處理樣品表面及Ar、N2、Air和O2等離子體處理后的表面形貌圖,PMMA表面均出現(xiàn)了突起和溝壑,表面粗糙程度有不同程度的增加。
同理,測(cè)量不同時(shí)間石英晶片表面的接觸角,得到如圖4所示的石英晶片表面接觸角隨處理時(shí)間變化圖像。對(duì)比未經(jīng)處理的硅晶片,未經(jīng)處理的石英晶片潤(rùn)濕性較好,表面接觸角為43.2°,大大低于未經(jīng)處理硅表面的接觸角。當(dāng)處理時(shí)間增加至20s時(shí),硅、石英晶片表面接觸角降至0°,同樣繼續(xù)增加表面處理時(shí)間至25s、30s后,接觸角也并未發(fā)生改變,穩(wěn)定在0°。
隧道內(nèi)的附著力會(huì)減小嗎
由圖1可知,隧道內(nèi)的附著力變化圖未經(jīng)處理的硅晶片表面液滴保持半徑較小的球冠狀,隨著氧等離子體表面處理時(shí)間的增加,硅晶片表面液滴越來(lái)越鋪展,當(dāng)處理時(shí)間達(dá)到20s時(shí),液滴在硅表面完全鋪展。對(duì)各個(gè)處理時(shí)間硅表面液滴的接觸角分別進(jìn)行測(cè)量,得到如圖2所示的硅晶片表面接觸角隨處理時(shí)間變化圖像。