CF 4 /Ar感性耦合等离子体增强准原子层刻蚀SiO 2 多尺度研究

发布时间：2022-10-11 16:41

　　等离子体刻蚀是半导体集成电路（Integrated Circuit,IC）制造工艺中的重要环节,近年来随着IC集成度的不断提高,特征尺寸不断缩小,此外,3D晶体管、鳍式场效应晶体管（Fin Field-Effect Transistor,Fin-FET）等复杂结构的应用,对刻蚀槽深宽比（Aspect Ratio,AR）、刻蚀槽形貌控制等的要求进一步提高,尤其是随着小于10 nm技术的开发,原子尺度的偏差也可能影响器件的性能。传统刻蚀在一些关键步骤中显然难以满足要求,原子精度的控制能力成为影响特征尺度进一步缩小的关键。此外,原子层刻蚀（Atomic layer etching,ALE）技术的进步,使得具有原子精度控制能力的等离子体ALE逐渐进入到产业应用的阶段。ALE是通过自限性地去除表面最外层原子,实现原子层精度刻蚀的。一个完整的ALE过程要经过两次净化腔室,这需要消耗大量的时间,使得产额过低。为了解决这个问题,近些年来通过改变极板偏压波形、控制放电参数等方法,不换气体而实现原子层精度刻蚀的研究大量涌现,这种方法能够将效率提高几十倍,它被称为等离子体增强“准”原子层刻蚀（Quasi-A... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 等离子体刻蚀的研究背景及意义
    1.2 原子层刻蚀的研究背景及意义
    1.3 离子能量和角度分布的研究进展
    1.4 原子层刻蚀的研究进展
    1.5 本文研究内容及结构安排
2 等离子体刻蚀多尺度模型
    2.1 ICP腔室模型
    2.2 鞘层混合模型
        2.2.1 流体动力学模型
        2.2.2 蒙特卡洛模型
    2.3 表面反应与刻蚀槽演化模型
3 外部参数对ICP腔室物理特性的影响
    3.1 离子密度
    3.2 粒子通量
    3.3 电子温度、密度分布
    3.4 本章小结
4 极板处离子能量及角度分布(IEADs)
    4.1 外部参数对离子能量分布(IEDs)的影响
        4.1.1 偏压波形对IEDs的影响
        4.1.2 放电参数对IEDs的影响
    4.2 外部参数对离子角度分布(IADs)的影响
        4.2.1 偏压波形对IADs的影响
        4.2.2 放电参数对IADs的影响
    4.3 本章小结
5 刻蚀槽形貌演化
    5.1 不同刻蚀方法刻蚀槽形貌对比
    5.2 偏压波形对刻蚀槽形貌演化的影响
    5.3 放电参数对刻蚀槽形貌演化的影响
    5.4 刻蚀槽形貌演化的深宽比依赖效应
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Study on atomic layer etching of Si in inductively coupled Ar/Cl2 plasmas driven by tailored bias waveforms[J]. 麻晓琴,张赛谦,戴忠玲,王友年.  Plasma Science and Technology. 2017(08)
[2]A Multi-Scale Study on Silicon-Oxide Etching Processes in C4F8/Ar Plasmas[J]. 眭佳星,张赛谦,刘增,阎军,戴忠玲.  Plasma Science and Technology. 2016(06)
[3]等离子体刻蚀工艺的物理基础[J]. 戴忠玲,毛明,王友年.  物理. 2006(08)

博士论文
[1]双频容性耦合等离子体特性的实验研究[D]. 袁强华.苏州大学 2009

硕士论文
[1]基于CFD的等离子体刻蚀数值模拟与参数优化[D]. 杨明强.大连理工大学 2014
[2]感应耦合等离子体刻蚀及应用研究[D]. 赵智昊.华南师范大学 2003
[3]碰撞效应对射频等离子体鞘层特性及刻蚀剖面的影响[D]. 邱华檀.大连理工大学 2002



本文编号：3690920