Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19790719Elc002.shtml

ЦМД ЗУ с уменьшенными геометрическими размерами элементов

Исследователи фирмы Texas Instruments Inc. сообщили, что они разработали новый планарный технологический процесс изготовления запоминающих устройств на ЦМД, который позволяет решить проблемы получения приборов с 2-мкм доменами. Современные технологические методы дают возможность получать ЦМД ЗУ с доменами диаметром 3 мкм.

Новый технологический процесс будет описан в работе, представленной фирмой на Вторую объединенную конференцию по магнетизму и магнитным материалам «Интермаг». Д.С.Баллок, возглавляющий в фирме TI исследования в области конструирования и технологии ЦМД ЗУ, отметил, что эта технология, возможно, позволит изготовить кристалл ЦМД ЗУ емкостью 1 Мбит и площадью 1 см2 с доменами диаметром 2 мкм. Он добавил, что новый подход легко можно усовершенствовать и создать на его основе кристалл площадью 1 см2, информационной емкостью 2 Мбит с 1,25-мкм доменами.

Недостатки прежней конструкции. Стимулом для разработки новой технологии явилось то обстоятельство, что разработчики фирмы TI выявили непригодность обычных непланарных технологических процессов изготовлеция ЦМД ЗУ для эффективного создания приборов с периодом 6—8 мкм, необходимым для получения 2-мкм доменов. В обычной технологии, используемой фирмой TI при изготовлении серийно выпускаемых ею в настоящее время 256-кбит ЦМД ЗУ, сначала осуществляются осаждение, литография и ионное или жидкостное травление слоя алюминиево-медного сплава. Только после этого происходит осаждение слоев двуокиси кремния и железоникелевого сплава (пермаллоя). Затем выполняются литография и ионное травление пермаллоевого слоя структуры.

Данный подход хорош при изготовлении ЦМД-приборов с 3-мкм доменами (например, 256-кбит ЗУ фирмы TI), в которых требуется период структуры от 12 до 16 мкм. Однако, по словам Баллока, при дальнейшем уменьшении геометрических размеров элементов он оказывается непригодным. Причина в том, что в приборах с меньшими размерами возникают проблемы получения непрерывного слоя пермаллоя на ступеньках в местах, где пермаллой пересекает проводники из алюминиево-медного сплава.

Решение проблемы, предложенное фирмой TI, — это осаждение тройного слоя, представляющего собой «сандвич» из сплава Al-Cu, двуокиси кремния и пермаллоя, до выполнения каких-либо литографических операций или стравливания материалов.. После этого осаждения дальнейшая обработка идет «сверху вниз», а не «снизу вверх», как это принято в обычных технологических методах изготовления ЦМД-приборов.

После осаждения тройного слоя происходят литография и ионное травление пермаллоевого слоя; затем выполняются литография и плазменное травление нижележащих слоев двуокиси кремния и сплава Al-Cu. Для обеспечения возможности применения нового технологического прогзесса конструкция ЦМД-элементов, на которых выполнен кристалл емкостью 256 кбит, была модифицирована. Это, по словам Баллока, было связано с тем, что при обработке «сверху вниз» слой сплава Al-Cu должен оставаться везде, где есть слой пермаллоя. Действительно, пермаллой даже частично выполняет функцию маски при обработке слоя Al-Cu, так как он устойчив к плазменному травлению этого слоя.

Помимо плазменной обработки, которая впервые применена фирмой TI при изготовлении ЦМД ЗУ, новый метод предусматривает использование промежуточных шаблонов в масштабе 10:1, изготавливаемых электронно-лучевым методом. Затем эти шаблоны используются при пошаговом экспонировании пластин. В этом состоит еще одно отличие новой технологии от технологии изготовления 256 кбит приборов — в последней используется фотолитография с шаблонов, выполненных в масштабе 1:1.

Перспективная технология. В результате всех этих нововведений получен, по словам Баллока, перспективный с точки зрения внедрения в производство технологический процесс, позволяющий получить ЦМД-структуры с 1-мкм элементами и с 0,25-мкм погрешностью совмещения. Он дешевле прежнего метода и обеспечивает создание приборов без проблем, связанных с покрытием пермаллоевой пленкой ступенек на поверхности кристалла. Несмотря на появление ряда новых конструкторско-технологических вариантов ЦМД-приборов, в которых, например, используются ионно-легированные доменные решетки с выборкой полем и структуры типа соприкасающихся дисков, Баллок утверждает, что новая технология в случае принятия ее фирмой TI на вооружение позволит получить ЦМД ЗУ следующего поколения (емкостью 1 Мбит) без изменения базовой конструкции ЦМД-элементов. «Я действительно считаю, что наш пермаллоевый прибор успешно выдержит конкуренцию всех других конструкторско-технологических вариантов ЦМД-приборов, — заявил Баллок, — по крайней мере еще в одном поколении ЦМД ЗУ» [р.40].

Уэсли Р. Иверсен

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.15 (567), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.4

Electronics Vol.52 No.15 July 19, 1979 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     ЗУ на ЦМД





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/TI/A19790719Elc002.shtml