在感应合的等离子反应离子蚀刻下使用化和气混合物干蚀刻的InGaZnO薄膜的干蚀刻特性
Changyong Oh1, Myeong Woo Ju2,3, Hojun Jeong4
1DRAM Process Architecture Team, Samsung Electronics, Hwaseong-si 18448, Gyeonggi-do, Republic of Korea.
使用化 (HCl) 和 (Ar) 气体混合物优化了氧化 (IGZO) 薄膜的诱导合血反应蚀刻 (ICP-RIE). 这产生了出色的蚀刻速率和图案IGZO薄膜晶体管具有卓越的电气性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 等离子体物理学的物理学
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 氧化 (IGZO) 是一种重要的透明无形氧化物半导体,用于薄膜晶体管 (TFT).
- 为IGZO开发精确和高效的图案技术对于先进的显示器和电子设备制造至关重要.
- 感应合等离子反应蚀刻 (ICP-RIE) 是半导体图案的标准方法,但其应用于IGZO需要仔细优化.
研究的目的:
- 使用ICP-RIE研究IGZO薄膜的干蚀特征.
- 为了优化蚀刻参数,包括气体混合物,射频偏差功率和室内压力.
- 评估优化蚀刻对IGZO TFTs的图案忠实性,表面形态和电性能的影响.
主要方法:
- 使用ICP-RIE对IGZO薄膜进行蚀刻.
- 含有化 (HCl) 和 (Ar) 的多种气体混合物.
- 系统调整射频偏差功率,气体混合比率和室内压力.
主要成果:
- 在优化条件下实现了83.2nm/min的优异IGZO蚀刻速率 (100W等离子电源,3mTorr压力,75%HCl比率).
- 证明了低蚀刻图案斜率和最小的光电阻损伤,具有高的HCl比率和中等的RIE功率.
- 观测到底层SiO2薄膜的优良表面形态在蚀刻后.
结论:
- 通过使用ICP-RIE与HCl-Ar气体混合物成功地模拟了IGZO薄膜.
- 优化的蚀刻过程导致IGZO薄膜晶体管具有出色的电气特性.
- 这项研究提供了一种可行的ICP-RIE方法,用于制造高性能基于IGZO的设备.
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