使用CL2/HBR混合物对P掺杂多硅烷的选择性反应性离子蚀刻

本说明提出了使用Cl的新型反应性离子蚀刻过程₂/HBR混合物具有多个处理步骤。蚀刻墙的各向异性和光滑度似乎很棒。还讨论了多硅和掩模材料的蚀刻特性。欧洲杯足球竞彩

实验的细节

描述了一种进行选择性，光滑和各向异性蚀刻的方法。

使用的设备

标准的13.56 MHz驱动的平行板反应离子蚀刻器（TRION Technology Minilock II），该实验允许内部阳极氧化以与氯一起使用。Minilock II的某些功能如下：

• 偏置电极的直径为200毫米，可以使用液体热交换系统冷却或加热。
• 接地电极的直径为400毫米。
• 对于光孔掩模的应用，较低的电极温度保持低于75ºC。
• CL的一系列组合₂如图1所示，RIE功率在100 w到400 w之间变化不等，而过程压力从10 mtorr到500 mTORR不等。

图1。p掺杂的多义聚合物的蚀刻速率

实验观察

在没有HBR的情况下，进行了初步蚀刻实验，以确定过程压力和RIE功率。这两个参数对各向异性和蚀刻速率具有显着影响。在较高的压力和偏置功率下，蚀刻速率增加。在较高的压力下，掩盖了凹痕。p掺杂的多硅烷对RIE功率的蚀刻速率如图2所示。

图2。p掺杂的多义聚合物的蚀刻速率

Rie-etching

实验的发现如下：

• 对于小于50 mtorr的压力，观察到了各向异性蚀刻。
• 在较低压力下，基于氯的过程的光构质选择性仅为1.5：1。
• 但是，在下面的二氧化硅对二氧化硅的选择性为6：1。基于氯的过程可以轻松地通过天然表面氧化物层穿透，使其适合多步过程的第一步。
• 蚀刻表面的表面效果很好，但是由于光孔掩模的蚀刻，侧壁是倾斜的。Rie蚀刻的P掺杂多硅烷结构如图3所示。

图3。RIE蚀刻P掺杂多硅胶结构的SEM照片（2 µm蚀刻深度）

使用ICP饲养Rie

在处理大约1分钟后，偏置功率高于400 w，使光抗抗性量碳化，据信，添加电感耦合等离子体（ICP）头会增加蚀刻速率并增强各向异性。使用ICP进行的观测值如下：

• 奇怪的是，当偏置功率为400 W时，蚀刻速率明显低于ICP。
• 必须将ICP功率设置为600 W，以确保具有ICP的蚀刻速率与没有ICP的蚀刻速率相同。
• ICP的体积增加通过稀释腔室中的氯浓度来降低蚀刻速率。
• ICP并未提高多氧化硅或光蛋白天的多硅烷的选择性。据推断，ICP添加无助于该过程。
• 过程压力设置为30 mtorr。在低压下，蚀刻速率非常慢，似乎不实用，面罩开始显示出明显的侵蚀迹象。
• 在30 mtorr和400 W功率的50 SCCM的气流中获得最高的蚀刻速率。
• 当气流水平降至25 SCCM以下时，观察到蚀刻速率大大降低。

到目前为止记录的观察结果导致了这样的决定，即必须添加氢溴化物以增强对二氧化硅的选择性的选择。需要两阶段的技术，因为HBR将无法通过多硅烷上的天然氧化物层穿透。

使用hbr的rie蚀刻

该技术的详细信息如下：

• 第一步包括15S氧化物冲刺过程，然后进行纯HBR过程，该过程将尝试提高对PR和SIO的选择性₂。溴化氢的蚀刻速度约为氯的一半。
• 在相同的偏置功率水平下的80 SCCM的气流和压力增强了对光剂的选择性五次至7.5：1。
• HBR工艺被过度etch到位于多氧化硅层的二氧化硅上，持续了两分钟。
• 测量了氧化硅20至50Å之间的蚀刻步骤。
• 获得了100：1和250：1之间的选择性范围。蚀刻的各向异性得到了极大的改进，光震毒师没有侵蚀的迹象。图4显示了使用HBR的Rie蚀刻P掺杂多氨基硅结构（2 µm蚀刻深度）的SEM图像。

图4。使用HBR的RIE蚀刻P型多硅胶结构（2 µm蚀刻深度）的SEM照片。

使用hbr/cl的rie蚀刻₂混合物

如果需要较高的蚀刻速率，则将氯添加到溴化氢中可以整合这两个过程中的最佳，以获得合理更快的蚀刻速率。

该技术的详细信息如下：

• HBR和CL的50-50混合物₂与以前的过程相同的偏置功率和压力，总气流为100 SCCM，将使蚀刻速率约为每分钟3500Å。
• 对光蛋白天的选择性最小化至4：1，并且仍然可以使用纯HBR Overceatch工艺清洁位于下面的硅氧化硅表面来维持对二氧化硅的选择性。图5显示了使用HBR/Cl/Cl/Cl₂混合物。

图5。使用HBR/CL₂混合物。一种。过度煮两分钟。b。过度六分钟

万一，在最初2分钟后，样品被允许再过4分钟，总计六分钟。这会导致二氧化硅的表面变得非常干净，而最小的面罩底切的表面变得非常干净。

结论

使用CL的混合物证明了在二氧化硅上有选择性地蚀刻P掺杂的多氧化多氧化的三阶段反应性离子蚀刻过程₂和HBR。蚀刻工艺的蚀刻速度为每分钟3500Å，对光晶鼠的选择性约为4：1。开发的过度蚀刻过程使用纯HBR以比氧化硅快的速度快100倍，选择性地蚀刻多晶体管。高功率可能会进一步优化。

此信息已从TRION技术提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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