FIN MODULE PROCESS는 FINFET process의 첫 단계로 FIN 모양의 Acitve를 만들어주는 Module step입니다. 기존 Planer FET에서 FIN 모양을 만들어주어 이를 감싸는 GATE에서 채널에 대한 control 능력이 높아지게 되어 short channel effect(누설전류)를 줄일 수있게 되며, carrier mobility를 개선되어 성능이 좋아지며 Vth 산포가 좋아집니다.
FINFET은 지느러미 모양의 FIN을 제작해주는 것이 중요한데 기본적으로 Line & Space를 만들어줘야 하는데, Litho resolution 때문에 SADP(Self-Align Double Patterning) 공정을 이용하여 Global FIN을 생성해줍니다. 포토에서 Mandrel에라는 중심 패턴을 생성해주고, spacer 물질을 옆에 발라서 Mandrel 옆으로 패턴을 생성합니다. 추후 이 옆에 있는 spacer가 FIN으로 남게 됩니다. 생성된 FIN은 fin cut 공정을 통해서 사용할 fin들만 골라내도록 잘라냅니다. 생성된 final FIN은 FIN trimming이라는 공정을 통해서 다듬어져 이후 성능 산포를 유지하는데 도움을 줍니다.
아래처럼 SAQP 공정의 경우에 먼저 Mandel1을 Photo 공정을 통해 형성해주고 양 옆에 발려진 spacer가 두번째 Mandrel2가 됩니다. 두번째 Mandrel의 양 옆에 spacer가 생기면 총 8개의 fin이 형성됩니다. 이후 CMP 진행 후 Etch 를 통해서 fin recess를 하면 final fin이 형성됩니다. DPT 공정의 해상력 한계는 mandrel 76pitch, width 38nm로 보고 있습니다.
FIN은 높을수록 Vt controlity가 증가하지만 Aspect ratio(종횡비)가 커질 수록 Oxide tensile stress로 인해서 휘는 현상이 발생하게 됩니다. fin bending으로 인해서 후속 공정에서 defect 혹은 성능 저하의 문제로 발생할 수 있습니다.
