5nm FinFET Process Flow [5] SRAM
凉风卷进室内,带走了黏附在皮肤上的汗水,和憋在胸口的闷气。李小勺如释重负:“之前是我们考虑不周,SRAM 确实还有优化的空间。”
乌云已经遮满天空,晌午忽然变成了黑夜。风里夹着雨星,吹得树梢摇摇晃晃。胡家辰赶回来,用力关上门,向梁老师汇报房顶的情况。
李小勺打开笔记本,就着灯光找到 memory 那页,读道:“SRAM 是速度最快的存储器,主要用于 CPU 的缓存(Cache)。最简单的存储单元需要六个晶体管(Transistor),所以又叫6T。为了增强读写能力,还有 8T 的结构……”
何田打断他:“当时周老师课上讲过,我听得一头雾水。你直接告诉我怎么做。”
李小勺翻到后面的版图结构:“我们用 Fin cut 的方式做出来是均匀的 Fin Pitch。更好的设计是做成不均匀的间距(non-uniform fin pitch)。”
他在纸上画了两个箭头:“两个PU管之间空隙(space)可以缩小。把裕量释放给 bitcell boundary,这里 M0 space 是最紧张的。至于 NP 之间的空隙,我们做 metal gate cut 也可以释放裕量。这样,仔细分配三个关键尺寸,缩小面积的同时还能提升良率。”
何田听懂了:“那就是要在 mandrel 2 之前加一道光刻,用 SADP 专门做 bitcell。”
西边天空闪过一道白光,紧接着就是轰隆隆的炸雷,整栋房子抖了三抖。旁边说话声瞬间消失,只听见机台运转的嗡嗡声,和大颗雨点砸在地上,像豆子撒了一地。梁仲宁盯着院子里雨布下的设备和材料。
张思钼和刘铱尘趴在窗边看瓦片上流下来的水柱。他们已经做到沉积多晶硅,等待的时间正好无聊。
李小勺稳定心神,说:“高密度的SRAM111 用 SADP 能做出来,但高性能版不行。 SRAM122……”
张思钼突然凑过来:“你们 SRAM 的面积是 0.0122 um² ?!”
何田连忙解释:“不是不是,用面积标记 SRAM 种类是平面工艺的习惯。我们不能像平面工艺那样增加 NMOS 的尺寸,只能增加一根 Fin 来提升 6T SRAM 的速度。所以说的 111 和 122 是PU、PD、PG 三种管子的 Fin 数量。”
张思钼恍然大悟,刘铱尘暗自庆幸:“还是我们做的 GAA 结构好,灵活得多~”
李小勺已经想好了工艺流程。他在逻辑单元的旁边画给何田看:“还是要用 SAQP,有个 spacer merge 的小技巧可以做出不均匀的 Pitch。”
Step 1. 曝光Step 2. 刻蚀形成 mandrel 1Step 3. 沉积 Mandrel 1 spacer,SRAM 区域出现 spacer mergeStep 4. 垂直方向刻蚀露出 mandrel,merge 的地方被保留下来Step 5. 高选择比刻蚀,保留 spacerStep 6. 将 spacer 传递到 mandrel 2Step 7. 沉积 Mandrel 2 spacerStep 8. 露出 mandrel Step 9. 高选择比刻蚀,保留spacerStep 10. Fin etch
确定了新的工艺流程,两人又回到最初的起点,重新开始堆叠一层层薄膜。
风渐停,只剩下滂沱大雨。屋檐下瀑布连成一片,地上的水流汇成小溪,整个世界遍布灰色和黄色的水。
天花板开始出现渗水,胡家辰急忙找来盆和桶,水滴在盆底发出叮咚声。他松了一口气,突然感觉眼前一黑,机器的嗡嗡声也瞬间安静下来。
停电了。
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