El patrón de espaciador es una técnica empleada para crear patrones con anchos de línea más pequeños que los que se pueden lograr con la litografía convencional . En el sentido más general, el espaciador es una capa que se deposita sobre una característica pre-estampada, a menudo llamada mandril . El espaciador se graba posteriormente hacia atrás de modo que la porción del espaciador que cubre el mandril se graba mientras que la porción del espaciador en la pared lateral permanece. Luego se puede quitar el mandril, dejando dos espaciadores (uno para cada borde) para cada mandril. Los espaciadores se pueden recortar aún más a anchos más estrechos, especialmente para actuar como mandriles para la formación posterior de un segundo espaciador. Por lo tanto, esta es una forma de patrón múltiple que se practica fácilmente . Alternativamente, uno de los dos espaciadores se puede quitar y el restante se puede recortar a un ancho de línea final mucho más pequeño. Mientras que la litografía de inmersión tiene una resolución de líneas y espacios de ~40 nm, el patrón de espaciador se puede aplicar para alcanzar 20 nm. Esta técnica de mejora de la resolución también se conoce como patrón doble autoalineado ( SADP ) . El SADP se puede volver a aplicar para una resolución aún mayor y ya se ha demostrado para la memoria flash NAND de 15 nm . [1] El patrón de espaciadores también se ha adoptado para nodos lógicos de menos de 20 nm, por ejemplo, 14 nm y 10 nm . En nodos avanzados, el patrón basado en espaciadores puede reducir la cantidad de máscaras utilizadas para algunos casos en un factor de dos. [2]
En el caso de que el mandril sea la pila de compuertas MOSFET , no se quita el mandril después de grabar el espaciador para dejar solo la porción de la pared lateral. El espaciador de pared lateral de nitruro de silicio se conserva para proteger la pila de compuertas y el óxido de compuerta subyacente durante el procesamiento posterior.
Un enfoque relacionado con el patrón doble con espaciador autoalineado es el denominado patrón doble "antiespaciador". En este enfoque, se retira finalmente una primera capa que recubre el mandril, mientras que se aplana y retiene una segunda capa recubierta sobre la primera capa. Se ha demostrado un enfoque puramente de centrifugado y procesado en húmedo. [3]
Los espaciadores que definen las características conductoras deben cortarse para evitar la formación de bucles. En el enfoque alternativo de espaciador dieléctrico (SID), los espaciadores definen espacios dieléctricos entre las características conductoras y, por lo tanto, ya no necesitan cortes. La definición del mandril se vuelve más estratégica en el diseño y ya no hay una preferencia por las características de tipo línea 1D. El enfoque SID ha ganado popularidad debido a su flexibilidad con exposiciones de máscara adicionales mínimas. [4] El enfoque de patrón doble antiespaciador descrito anteriormente se adapta naturalmente al enfoque SID ya que se deposita una capa adicional después del espaciador antes de su eliminación.