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摘要
? ? ? 研究了兩種反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 工藝，以使用兩種方法顯示 SiO2 和 Si 之間的相對(duì)蝕刻選擇性 佛羅里達(dá)州碳氟化合物氣體、CF4 和 CHF3。結(jié)果表明，與 CF4 (1.2:1) 相比，CHF3 具有更好的選擇性 (16:1)。另一方面，CF4 的 SiO2 蝕刻速率約為 52.8 nm/min，比 CHF3快。
關(guān)鍵詞：反應(yīng)離子蝕刻，RIE，Si，SiO2，CHF3，CF4，選擇性?
介紹
? ? ? 在納米制造中，在 Si 層上蝕刻 SiO2 層（反之亦然）是一種常見(jiàn)的工藝。為確保完全去除目標(biāo)材料，工藝設(shè)計(jì)中通常包括 10% 的過(guò)蝕刻。然而，對(duì)于大多數(shù)設(shè)備，盡可能少的過(guò)度蝕刻是首選。在反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 工藝中，蝕刻主要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)中的等離子體是由固定在頂部和底部的兩個(gè)電極之間施加的高頻電場(chǎng)形成的。電場(chǎng)還定義了等離子體運(yùn)動(dòng)的方向，這使 RIE 工藝具有高各向異性的優(yōu)點(diǎn)。圖 1 顯示了本研究中使用的 Oxford 80 Plus RIE，其壓板直徑為 220 毫米。
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實(shí)驗(yàn)
? ? ? 到研究 CF4 或 CHF3 的蝕刻選擇性 (SiO2: Si)，在光刻膠中創(chuàng)建了溝槽結(jié)構(gòu)。圖 3 顯示了該結(jié)構(gòu)的俯視圖和橫截面。每個(gè)溝槽的寬度相同為 100 m。在該結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程中，SiO2 層通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD) 沉積在硅襯底的頂部。測(cè)得的沉積氧化層厚度為 339 nm。光刻之后，樣品用 RIE 蝕刻以去除溝槽中的大部分 SiO2。然后用氟化氫清潔暴露區(qū)域中的氧化物殘留物。通過(guò)該工藝，SiO2 溝槽制成的 Si 完全暴露在這些溝槽中。此工藝流程中的關(guān)鍵是保持 Si 襯底不受影響以進(jìn)行進(jìn)一步分析。圖 4 顯示了流程。
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概括
? ? ? 根據(jù)結(jié)果與 CF4 (1.2:1) 相比，CHF3 使 SiO2 對(duì) Si (16:1) 的選擇性更好。CF4 的 SiO2 蝕刻速率約為 52.8 nm/min，比 CHF3 (32.4 nm/min) 快。對(duì)于應(yīng)用，CHF3比較適用。
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