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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）是一種常見的工藝。為確保完全去除目標(biāo)材料，工藝設(shè)計中通常包括 10% 的過蝕刻。然而，對于大多數(shù)設(shè)備，盡可能少的過度蝕刻是首選。在反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 工藝中，蝕刻主要通過化學(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電極之間施加的高頻電場形成的。電場還定義了等離子體運動的方向，這使 RIE 工藝具有高各向異性的優(yōu)點。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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實驗
? ? ? 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。每個溝槽的寬度相同為 100 m。在該結(jié)構(gòu)的制造過程中，SiO2 層通過等離子體增強(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 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。對于應(yīng)用，CHF3比較適用。
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