离子束刻蚀机厂家分享先进侧墙蚀刻技术

离子束刻蚀机厂家分享先进侧墙蚀刻技术：

       传统的氮化硅侧墙等离子体蚀刻，通过使用高氢的碳氟气体提高选择性，通过增加离子的轰击来达到各向异性的目的。当侧墙膜层和氧化硅停止层较厚时，影响并不明显。但在一些S侧墙蚀刻中，侧墙蚀刻直接停止在硅或硅的沟道材料上。沟道材料的损伤需要严格地控制在一定程度。超过一定限度，损伤会严重影响到器件的性能。目前在传统的工业界使用的等离子体蚀刻机台上，即使采用低的离子能量，也只能使等离子体电子温度控制在 20ev采用优化的含有50％过蚀刻量的CHF气体的侧墙蚀刻工艺，仍然对硅基体材料造成了多达15A的损伤。

       减少基体材料的损伤，需要进一步降低电子温度来达到降低等离子体电势，以达到降低离子能量的目的。目前有效的方法包括高气压模式和同步脉冲等离子体模式。通过调整脉冲模式下的占空比，达到降低电子温度的目的。同步脉冲等离子体采用源功率射频和偏置功率射频同开同关，造成同步脉冲在稳定性方面较难控制，同时蚀刻率也急剧下降。在低电子温度的等离子体中，离子的大范围散射降低了离子的方向性，同时也减弱了蚀刻的方向性，这对于要精确控制宽度的侧墙蚀刻来说，是难以接受的。同样的，高气压蚀刻模式下，除了电子温度降低带来的离子散射问题，较长的气体驻留时间会使蚀刻的均匀性变差，需要搭配其他复杂的均匀性改进方法来一并解决此问题。

       为了解决前面讨论的问题，满足随着特征尺寸持续缩微带来的严苛需求，可以采用一种类似原子层蚀刻的方法，即首先使用H2或者He等等离子体对氮化硅表面进行处理，改变表面膜层的性质，然后使用湿法蚀刻，如稀释的氢氟酸溶液，选择性地将变性的表面膜层去掉，如图3.77所示。由于H是轻离子，与He相比几乎对氮化硅膜层没有蚀刻，因此被作为首选用于膜层处理。在电容耦合等离子体蚀刻机台中，通过调制偏置功率和注入时间，可以调整氮化硅表面膜层氢的浓度和注入深度。在氮化硅膜层中，H的浓度与随后的氢氟酸蚀刻率紧密相关。通过控制氢在氮化硅膜层中的浓度，达到性质改变的氮化硅膜层和本体氮化硅膜层之间蚀刻的选择比。在蚀刻停止在锗硅材料的侧墙蚀刻中，采用这种类原子层蚀刻方法，可以将硅损失控制在6A以内。

       感谢大家耐心看完，如果需要了解更多关于离子束刻蚀机的相关知识，欢迎联系我们！