在Si上选择性蚀刻多堆叠的EpitaxialSi1-xGex使用CF4/N2和CF4/O2等离子体化学3D设备应用
Jihye Kim1, Joosung Kang1, Dongmin Yoon1
1Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering, Yonsei University, 50, Yonsei-ro, Seodaemun-gu, Seoul 03722, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 27, 2025
概括
与CF4/O2.2相比,CF4/N2气体化学为- (SiGe) 层提供了优越的选择性蚀刻. 将离子轰炸降到最低,提高了选择性和蚀刻配置,这对于3D设备制造至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 血蚀刻的使用方法
- 半导体设备制造业 半导体设备制造业
背景情况:
- - (SiGe) / (Si) 多层对于先进的3D逻辑和3D动态随机存储器 (3D-DRAM) 设备至关重要.
- 高选择性SiGe蚀刻对于制造这些下一代堆叠Si通道结构至关重要.
研究的目的:
- 用CF4/O2和CF4/N2气体化学方法阐明和增强SiGe/Si多层的选择性蚀刻机制.
- 研究激素与离子轰炸在蚀刻过程中的作用.
主要方法:
- 使用了CF4/O2和CF4/N2等离子蚀刻化学.
- 使用非导电板 (屋顶) 来区分激光蚀刻和离子轰炸效应.
- 使用X射线光电谱学 (XPS) 分析了表面物种.
主要成果:
- 与CF4/O2.2.相比,CF4/N2化学表现出优越的蚀刻选择性和配置性能.
- CF4/O2蚀刻导致SiGe蚀刻速率降低,这是由于表面被O2.2氧化.
- 尽量减少与屋顶的离子轰炸,提高了两种化学品的选择性和蚀刻档案.
- 高N2流量导致GeFx物种增加 (增强SiGe蚀刻) 和Si-N键 (抑制Si蚀刻).
结论:
- 选择性SiGe蚀刻依赖于激光蚀刻,Si的表面被动化,并促进蚀刻物种对SiGe.Ge的粘附.
- 对于选择性SiGe蚀刻,CF4/N2化学,特别是在高N2流量和减少离子轰炸下,是非常有效的.
- 结果为优化3D Si通道和补充场效应晶体管 (CFET) 设备的制造过程提供了实际指导.
