Anonim
Image

Górna warstwa składa się z urządzeń bez połączeń wykonanych w temperaturze poniżej 525 stopni Celsjusza w warstwie krzemu przenoszonej przez łączenie płytek z płytkami.

Doskonała wydajność wynikowego stosu pokazuje, w jaki sposób można zastosować podejście sekwencyjne 3D w celu uzyskania agresywnej gęstości urządzeń w zaawansowanych węzłach.

Sekwencyjna integracja 3D (S3D) obejmuje pionową integrację kolejno przetwarzanych warstw urządzeń.

n

Technika ta ma na celu zwiększenie gęstości urządzenia na obszar mikroukładu, zmniejszenie długości linii połączeń i ułatwienie wspólnej integracji heterogenicznych technologii urządzeń.

Głównym wyzwaniem technologicznym jest jednak ograniczony budżet termiczny na obróbkę warstwy górnej. W zbyt wysokich temperaturach może to mieć wpływ na dolne warstwy, warstwy połączeń i dielektryk łączący wafel.

Z drugiej strony ograniczona temperatura może spowodować pogorszenie wydajności górnej warstwy i niedopasowanie między dwiema warstwami.

Najpierw Imec przetworzył urządzenia denne wykorzystujące przepływ masy FinFET o grubości 300 mm z podziałką żebra 45 nm, skokiem bramki 110 nm i ostatnią zamienną bramą metalową o wysokiej wartości k.

Górna warstwa krzemu jest następnie przenoszona na dolną warstwę urządzenia przez wiązanie płytki z płytką za pomocą stosu dielektrycznego spajającego zmniejszonego do 160 nm.

Na tej górnej warstwie krzemu urządzenia FinFET są następnie przetwarzane w temperaturze poniżej 525 stopni Celsjusza. Precyzyjne wyrównanie z ostatnio przetworzonymi interkonektami w dolnej warstwie odbywa się za pomocą zanurzającego kroka litograficznego 193 nm.

Wynikowe urządzenia najwyższego poziomu wykazują wydajność na równi z wysokotemperaturowymi masowymi FinFET-ami dla aplikacji o niskim poborze mocy (LSTP). Świadczy to o przydatności tej technologii do włączania aplikacji łączących urządzenia najwyższego poziomu analogowe / LSTP na urządzeniach dolnego poziomu o wysokiej wydajności (HP).

„Dzięki temu procesowi udało nam się rozwiązać wiele wyjątkowych wyzwań związanych z sekwencyjnym przetwarzaniem 3D. Przykładem jest wyjątkowo precyzyjne wyrównanie pierwszej przetworzonej górnej warstwy z ostatnią przetworzoną dolną warstwą, którą udało nam się za pomocą litografii zanurzeniowej 193 nm ”- mówi Nadine Collaert, dyrektor programu w imec . „Wyniki te pokazują przydatność sekwencyjnego podejścia 3D do agresywnego zwiększania gęstości urządzeń w przyszłych węzłach technologicznych.”