在超被动反应性离子蚀刻中通过部分牺牲形成Si纳米柱
Jingjing Zhang1,2, Lihui Yu1,2, Shujun Ye1,2
1Advanced Research Institute of Multidisciplinary Sciences, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, People's Republic of China.
Nanotechnology
|April 30, 2024
概括
这项研究引入了一种部分牺牲方法,用于为垂直门全方位MOSFETs制造无缺陷的纳米柱. 这种技术克服了3D集成电路中的Si草和纳米柱细分等问题.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 半导体设备制造业 半导体设备制造业
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 垂直通道全方位 (VGAA) MOSFET对于3D集成电路 (IC) 来说至关重要.
- 使用SF6/O2的反应性离子蚀刻 (RIE) 制造纳米柱通常会导致像Si草这样的缺陷,因为过度被动化.
- 在RIE中的高O2度可以导致Si草的形成,或者相反,通过超级被动化导致纳米柱状细分.
研究的目的:
- 为了研究超高的O2比率 (>70%) 和低的室内压力对RIE中的Si纳米柱蚀刻的影响.
- 为VGAA MOSFETs开发一种制造无缺陷Si纳米柱的新方法.
- 建立一个实证模型,用于Si纳米柱的RIE蚀刻特征.
主要方法:
- 使用SF6/O2气体混合物的反应性离子蚀刻 (RIE).
- 研究了不同O2度和室内压力的影响.
- 提出并实施了一种部分牺牲方法,涉及延长处理时间和减少面具大小.
- 开发了一个实证模型,以将实验参数与蚀刻结果相关联.
主要成果:
- 发现超高的O2比率 (>70%) 与低压可以抑制Si草,但导致纳米柱细分 (超被动化).
- 通过使用部分牺牲方法,成功制造了没有Si草的Si纳米柱.
- 建立了一个经验模型,预测基于RIE参数的蚀刻速率和Si纳米柱形状.
结论:
- 部分牺牲方法在为VGAA MOSFETs生产无缺陷的Si纳米柱子方面是有效的.
- 了解RIE参数的影响是控制Si纳米柱形态的关键.
- 这项研究推动了VGAA MOSFET和3D ICs的制造.
