低温辅助化表面反应使SiO2和SiNN之间的原子层蚀刻具有可逆的超高选择性
Shih-Nan Hsiao1, Makoto Sekine1, Ryutaro Suda2
1Center for Low-temperature Plasma Sciences, Nagoya University, Furocho, Chikusaku, Nagoya, Aichi, 464-8603, Japan.
Small methods
|November 22, 2025
概括
本研究展示了使用化和的二氧化 (SiO2) 和化 (SiN) 的原子层蚀刻 (ALE). 在冷温度下引入乙醇可以实现可逆蚀刻选择性,这对于先进的半导体制造至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 先进的半导体设备需要原子级精度复杂的功能.
- 增强等离子体原子层蚀刻 (ALE) 为各种材料和选择性加工提供了一个有前途的解决方案.
研究的目的:
- 通过操纵化 (HF) 反应来证明SiO2和SiN的ALE过程.
- 为了研究基质温度 (Ts) 和乙醇 (C2H5OH) 对ALE性能的影响.
- 为了实现SiO2和SiN之间的可逆蚀刻选择性.
主要方法:
- 通过化 (HF) 反应进行表面修饰.
- 使用离子轰炸去除材料.
- 控制的基板温度变化 (Ts).
- 引入乙醇 (C2H5OH) 用于冷辅助的协同反应.
主要成果:
- 由于稳定的 (NH4) 2SiF6 修饰层,SiN 每周期蚀刻量 (EPC) 在较低的Ts下降到零.
- 在没有C2H5OH添加的情况下,SiO2 ALE没有显示出协同作用.
- 在冷温度下添加C2H5OH增强了HF/C2H5OH的共同吸附和SiO2的化,增加了EPC.
- 在ALE SiO2和SiN之间实现了可逆蚀刻选择性,达到无限.
结论:
- 低温辅助与乙醇的协同反应是选择性SiO2蚀刻的关键.
- 在低温下SiN修饰层的稳定性阻碍了蚀刻.
- 这种技术使可调节和可逆蚀刻选择性成为可能,这对于下一代半导体制造至关重要.
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