探索过程变异DRAM wordline阻力的影响。
当评估减少金属线宽在先进的半导体器件,体电阻率不是唯一驱动电阻材料属性。在当地线尺寸小,电阻率是由晶界和表面散射的影响。因此,电阻率变化在一条线,和电阻提取需要占这些次要的现象提高电阻精度。
金属电阻率在不同的几何图形与特征尺寸([1],[2]),与一个典型的关系如图1所示(一个)。因此,电阻建模的一种方法是设置电阻率谱线宽度的函数,基于经验数据。电阻率的结果估计理想结构中可以看到图1 b;粗线显示电阻率接近中心的大部分价值,而细线电阻率高。
图1:(a)电阻率与线宽的关系。(b)截面显示电阻率在不同维度的电线。体电阻率达到粗线的中心附近,而在一层薄薄的丝电阻率较高。
电阻建模的示范,DRAM埋wordline建模及其电阻提取使用SEMulator3D的内置功能。wordline特点凸起底部从生成一系列saddle-fin晶体管(图2),与楔形底地区之间的“马鞍”。由于这种不规则的形状,geometric-based电阻率有显著的影响在一个狭窄的wordline抵抗值(图3)。电阻率沿wordline截面揭示near-bulk电阻率的中心,边缘和底部和高电阻率(图3 c)。
图2:剖面图的埋wordline跨越saddle-fin晶体管。
图3:(a) wordline埋在隔离。(b)横截面显示跨线电压时电流密度。(c)当地的电阻率沿wordline截面揭示near-bulk电阻率的中心,和更高的电阻率边缘和底部。
探索过程变异DRAM wordline阻力的影响,与200年的一项研究虚拟制造周期就完成了在SEMulator3D使用蒙特卡罗模拟方法。这个实验进行了识别影响电阻的重要工艺参数。基于线性回归分析,显著影响电阻的参数被确定为硅腐蚀选择性、芯棒腐蚀横向比,high-k介质厚度、和硅蚀刻时形成活跃的区域(图4)。使用敏感性分析的结果,可以启动过程变化优化设备阻力。在我们的示例中,wordline凹槽深度和腐蚀选择性(有效面积硅)效果最大wordline阻力(图5),他们可以调整直到达到目标wordline阻力。
图4:wordline电阻的线性回归模型。
图5:敏感性分析wordline模块使过程调优目标达到抵抗。
理解电阻率和设备几何之间的关系是很重要的,在计算阻力的不同金属结构小的线宽。这种理解是至关重要的,当提取阻力具有挑战性的几何图形,如DRAM wordlines中找到。使用准确的电阻提取技术和虚拟变异的研究,可以对工艺参数进行优化,达到电阻DRAM的目标设备和其他先进的技术。
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