Rapport entre la profondeur et la largeur (diamètre d'ouverture) d'un trou ou d'une tranchée. Plus il est élevé, plus la gravure et le dépôt sont difficiles. Il dépasse plusieurs dizaines pour les trous mémoire des 3D NAND.
Nom japonais: アスペクト比
« Rapport d'aspect » apparaît dans 14 questions d'entraînement réparties sur 6 thèmes, dont Gravure, DRAM, Dépôt (CVD et PVD).
Domaine: Gravure
Le rapport d'aspect est la profondeur divisée par la largeur. Un trou de 100 nm de diamètre et de 1 µm de profondeur a un rapport d'aspect de 10. Les trous mémoire des 3D NAND, d'environ 100 nm de large et de plusieurs µm de profondeur, atteignent 50 à 100, et les trous de condensateur des DRAM sont eux aussi extrêmement hauts et étroits. La même notion s'applique aux lignes : le rapport épaisseur/largeur d'une interconnexion en cuivre est souvent d'environ 2. Il ne faut pas confondre le rapport d'aspect avec la sélectivité, qui est le rapport des vitesses de gravure de deux matériaux, ni avec la forme globale d'une puce.
Quand le rapport d'aspect augmente, moins de radicaux réactifs atteignent le fond, car ils réagissent avec les parois ou s'y collent en chemin ; les ions sont déviés par les charges accumulées sur les flancs isolants, et les produits de réaction s'échappent lentement. La vitesse de gravure diminue donc avec la profondeur, un effet appelé gravure dépendante du rapport d'aspect (ARDE) ou microloading : les trous étroits finissent moins profonds que les larges gravés en même temps. Les gravures profondes souffrent aussi de bombement (bowing), de torsion (twisting) et de fonds rétrécis, ce qui fait de la gravure à fort rapport d'aspect l'une des étapes les plus difficiles de la fabrication des mémoires.
En dépôt physique en phase vapeur (PVD), les atomes se déplacent presque en ligne droite : les flancs et le fond des motifs profonds sont dans l'ombre et reçoivent peu de film. Le CVD en régime limité par la réaction de surface recouvre de façon bien plus uniforme, et l'ALD peut revêtir des motifs de rapport d'aspect de plusieurs dizaines, car chaque étape est autolimitée. Remplir complètement un espace est plus difficile que d'en tapisser les parois : le film s'accumule à l'ouverture et la referme, emprisonnant une cavité (void). Le CVD à plasma haute densité, qui repulvérise les coins, et le CVD fluide (flowable CVD), qui remplit à partir du fond, ont été développés pour cela.
Lors du séchage, des structures hautes et minces peuvent être attirées les unes contre les autres par la tension superficielle du liquide qui les sépare, une force qui croît avec le rapport d'aspect et le rétrécissement des espacements. Les rinçages à faible tension superficielle comme l'IPA, les traitements de surface hydrophobes et le séchage au CO2 supercritique réduisent l'effondrement des motifs. Dans les interconnexions, augmenter le rapport d'aspect diminue la résistance mais accroît la capacité latérale avec les lignes voisines ; il est donc ajusté à chaque niveau de métal. Dans les DRAM, le rapport d'aspect des condensateurs approche des limites pratiques, ce qui motive en partie l'empilement des cellules dans les DRAM 3D.
Réponse : A. Le rapport entre la profondeur et la largeur (diamètre d'ouverture)
Le rapport d'aspect est la profondeur du trou ou de la tranchée divisée par sa largeur. Par exemple, un trou de 100 nm de diamètre et de 1 µm de profondeur a un rapport d'aspect de 10. Les trous mémoire de la 3D NAND, d'environ 100 nm de diamètre pour plusieurs µm de profondeur, atteignent des rapports d'aspect de 50 à 100. Dans ces structures profondes et étroites, les ions et radicaux atteignent difficilement le fond et la forme du trou se dégrade facilement, ce qui constitue un défi majeur de la gravure. Le rapport des vitesses de gravure est la sélectivité.
Réponse : A. Le bowing, élargissement au milieu du trou, ou le twisting, déviation du trou
En gravure de trous profonds, des anomalies de profil apparaissent facilement : bowing, où les ions diffusés par le bord du masque frappent les flancs et élargissent le milieu du trou ; twisting, où le fond du trou se charge et dévie les ions, courbant ou tordant le trou ; ou encore effilement empêchant l'ouverture du fond. Pour les trous mémoire de la 3D NAND, obtenir un diamètre identique en haut et en bas et graver droit à travers plusieurs centaines de couches est un défi majeur, d'où l'introduction notamment de la gravure cryogénique.
On divise la profondeur du trou ou de la tranchée par sa largeur ou son diamètre d'ouverture. Par exemple, une tranchée de 50 nm de large et de 500 nm de profondeur a un rapport d'aspect de 10.
La gravure dépendante du rapport d'aspect (ARDE) désigne le ralentissement de la vitesse de gravure à mesure que les motifs deviennent plus étroits et plus profonds, car moins de radicaux et d'ions atteignent le fond et les produits s'échappent plus lentement. Les motifs étroits finissent ainsi moins profonds que les larges gravés en même temps.
Quand le liquide de rinçage sèche entre des structures hautes et étroites, les forces capillaires dues à la tension superficielle attirent les structures voisines les unes vers les autres. Un rapport d'aspect plus élevé et un espacement plus étroit augmentent le risque.
Le rapport d'aspect est la profondeur du trou ou de la tranchée divisée par sa largeur.
Qu'est-ce que le rapport d'aspect d'un trou ou d'une tranch…Cette force croît lorsque l'espacement diminue et que le rapport d'aspect augmente.
Lors du nettoyage et du séchage de motifs à fort rapport d'…Dans les produits avancés, le condensateur mesure quelques dizaines de nm de diamètre pour plus de 1 µm de hauteur, avec un rapport d'aspect de plusieurs dizaines, et il est renforcé par un film de soutien pour ne pas s'effondrer.
Quelle combinaison de structures tridimensionnelles a été u…La structure ZAZ, empilement de ZrO2 et d'Al2O3, est largement utilisée, déposée uniformément par ALD à l'intérieur de trous à fort rapport d'aspect.
Pourquoi des matériaux High-k comme l'oxyde de zirconium so…La DRAM approche des limites de l'augmentation du rapport d'aspect des condensateurs et de la miniaturisation des transistors de cellule.
Quel est le principe correct de la DRAM 3D, en recherche et…3D NAND Couche de passivation Plasma ALD Sélectivité Contact Grille flottante Bande interdite (bandgap) RIE (gravure ionique réactive) Précurseur