илок одержуваного зображення через дифракції падаючих хвиль. OPC потрібна вже не для збільшення дозволу, а для виправлення спотворень одиничних структур, форма яких при таких розмірах виходить куди гірше, ніж якби елементи були регулярними .: потрібно обчислити таку маску (зелений контур), щоб одержуваний нею символ (червоний) виявився як якомога ближче до необхідному (синій).
Без корекції товщина ліній символу виявиться більше або менше в різних частинах, в т. ч. за рахунок впливу сусідніх ліній. Це може призвести як до розриву доріжки, так і до замикання пари доріжок. Мікроелектронники давно хотіли використовувати мідні межсоединения замість алюмінієвих, т. К. Питомий опір міді менше. Це означає, що «мідні» чіпи меншого виділяють тепло і швидше працюють, т. К. Менша частина комутованого транзисторами струму піде в нагрів, а не в перемикання інших транзисторів. Однак якщо в лініях електропередач та інших проводах мідь застосовується давно, то мікроелектроніка не могла впровадити настільки корисний метал десятки років. Причина в тому, що після осадження міді при подальших процесах нагрівання вона дифундує (впроваджується) в підлеглі елементи, особливо в кремній, що навіть отримало термін «мідне отруєння».
У 1997 р IBM нарешті вирішила задачу. Спочатку мідь треба осадити. Але через її хімічної стійкості її не можна протравити плазмою крізь вікна в фоторезист (не видалити при цьому залишилася, т. Е. Маскирующую частина самого резисту), як це робиться для алюмінію. Замість цього застосовується «дамаська робота» (damascene): процес, схожий на виготовлення булатної сталі з дрібним орнаментом. Спочатку в ізоляторі протравлюються канавки для доріжок. Далі вся поверхня вистилається бар'єрним металом (який найчастіше виявляється нітридом титану або вольфраму, що, строго кажучи, відноситься до кераміки), що не допускає дифузії, але пропускає струм. Його товщина повинна бути невеликою, т. К. Його опір все ж таки менше, ніж навіть у алюмінію.
Далі на всю поверхню осаджують товстий шар міді, що переповнює канавки. Т. к. Плазмохімічне травлення (воно ж - реактивне іонне травлення, RIE) не підходить, використовується хіміко-механічна планарізація (ХМП або CMP). До 90-х рр. вона вважалася надто брудною і дефектної для тонкого виробництва, т. к. абразивні частки полірувальної пасти створювали гострі осколки праної шару, та й сама паста неідеально чиста. Але для мідного шару ХМП виявилася кращою наявних способів, т. К. Процес полірування металу зупиняється на кордоні з ізолятором (точніше, з його невитравленнимі частинами, що знаходяться вище дна канавок). У результаті на чипі залишається дуже плоский шар з впровадженими мідними доріжками, не виходять по висоті з навколишнього ізолятора. Більше того, так зване подвійне воронение дозволяє одночасно отримати ще й вертикальні проводять вікна, що з'єднують поточний шар з попереднім. Зверху все покривається ще одним бар'єрним шаром, надлишки якого витравлюються над внутріслойним ізолятором, але не над доріжками. Після цього можна осаджувати вже міжшаровими ізолятор для наступного провідного шару. Ще одне досягнення спочатку було пов'язано з радіаційно-стійкої електронікою, необхідної в авіакосмічних і атомних галузях. При зменшенні розміру транзистора він виявляється все більш чутливий до високоенергетичним часткам, здатним викликати помилку в схемі. Щоб підсилити захист, в 1963 р придумали застосовувати не кремнієву, а сапфірову пластину, на яку обложений тонкий шар кремнію - КНС (кремній на сапфірі) або SOS. Виявилося, то така конструкція сильно зменшує подзатворного витоку, а значить - і споживання енергії, а також знижує паразитную ємність, що підвищує частоту.
Однак вирощування надчистої сапфіровою болванки опинятися куди дорожче вирощування кремнієвої, тому «в масах» такий варіант не прижився. Але в 1998 р IBM анонсувала технологію кремнію на ізоляторі (КНІ, silicon on insulator, SOI): на кремнієвій пластині формується шар оксиду кремнію (ізолятора), а поверх нього - тонкий шар кремнію. Строго кажучи, КНС теж відноситься до КНІ, т. К. Сапфір (оксид алюмінію Al2O3) також є ізолятором. Але кремнієвий КНС дешевше і краще пристосований до наявного обладнання. Враховуючи переваги, можна припустити, що за 13 років вся напівпровідникова промисловість давно перейшла на КНІ-пластини. Однак світовий лідер цієї самої промисловості, компанія Intel, ніби в упор їх не помічає і продовжує використовувати «bulk silicon», т. Е. Чисті кремнієві пластини, т. К. Вони дешевші.
Ускладнення техпроцесу в 2000-і роки
У 2001 р IBM винаходить напружений кремній - формування шару кремнію для каналу, в якому відстань між атомами (як мінімум в напрямку витік-стік) не дорівнює природному кроці кристалічної решітки (543 пм). Для більшого кроку спочатку впроваджується «пасивний» шар кремнію-герман...
