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国产等离子体刻蚀机厂家:定向自组装材料等离子体刻蚀

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-01-16
  • 访问量:

【概要描述】       在22nm以下的工艺中,缩小周期性间距成为一种必须手段,一般的做法是通过二次曝光的方式,就是反复光刻蚀刻来实现小尺寸、小直径的图案定义,这种方式已在鳍式场效应晶体管中成功量产,但无疑其成本会成指数形式增加。许多微图形定义方面的专家在很早就在探寻其他的微小尺寸的图形定义方法,实现超出当前光刻机物理的图形定义。其中利用聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其嵌段共聚物进行定向自组装是一种讨论较多的方式。国产等离子体刻蚀机厂家介绍方法是利用嵌段共聚物中不同组分之间的相转变条件不同去除部分组分实现图案定义。较为成功的案例是利用聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物来缩小周期性间距以及通过先图形定义来实现极小直径的接触孔。其中极小接触孔的定义是通过先进行图形定义,而后填充嵌段共聚物,这样嵌段共聚物就会填满之前定义的图形,而相转变先发生在图形边界而后逐步向体内蔓延,这一特点正好为我们所用。如果前面先定义成接触孔直径为68nm,那么通过这种方式二次定义后的接触孔可以缩小到20nm。同时利用前一步图案的不同形貌和调控嵌段共聚物的形态可以实现不同形状、大小,甚至不同密集度的接触孔。        如果这种定向自组装的图形定义方式得以用于量产,对于如何清除这些不需要的嵌段共聚物就成为必须深入研究的问题。现在的一般方法是通过湿法蚀刻去除或干法等离子体蚀刻去除两种。一般来讲湿法去除的选择比极高,但是对图形的定义不够好,会带来较差的线宽粗糙度并可能使密集而狭窄的线塌缩,这是因为溶液具有浸润效应。而国产等离子体刻蚀机厂家干法等离子体蚀刻去除一般选择比会低一些但不会有这些问题。表8.3中列出了常见的干法蚀刻方法和实际性能。从中我们可以看到,Ar和氧气的混合蚀刻效果好,尽管对嵌段共聚物的选择比不是高,但是对下层材料的选择比、线宽粗糙度和关键尺寸定义都是很好的。 表8.3不同气体配比的嵌段共聚物蚀刻结果:   Ar O2 Ar/O2 CF4 O2/CHF3 PMMA/PS etch selectivity 3.63 1.50 2.04 1.85 1.82 Etch sel. To underlying material(Si or SiOx) Good Good Better Poor Poor Edge roughness Poor Poor Good Good Good CD(original CD:~25nm) Deformed 21.58nm 24.24nm 26.50nm 25.92nm        Xe和H2对PMMA和PS都有较高的蚀刻速率,生长在控片上的较厚PMMA/PS膜都会较快地被等离子体蚀刻完成,而用CO来蚀刻这两类材料都会发生蚀刻终止现象,气体饱和现象发生在蚀刻一开始阶段。相比较H2对PS的蚀刻速率会更快,选择比会降低。而CO会沉积在PS表面可以用来调节蚀刻的选择比。利用这3种气体的混合我们可以 看到选择比都在5以上,可以应用于工业生产。但是Xe-CO的混合气体会引人更多的碳化物沉积在PMMA表面,破坏本来的图案。相比之下,CO-H2的组合对图案化的影响很小,利于实际控制。在10nm工艺中已经利用CO-H2成功地形成了光刻等离子体蚀刻关键尺寸差异小于1nm,直径15nm 的接触孔。        越来越接近硅半导体的瓶颈,新材料不断地涌现,且实现的器件也越来越多,并更接近量产。这些即将出现在半导体集成电路里面的新材料,对于蚀刻很有挑战。这类材料一般都具有更好的导电性和化学活性,偏向于化学蚀刻更多一点。总的要求是要图形定义精准,对关键层和接触层的损伤小,在此基础上,再追求对掩膜层和下层材料的高选择比。当然对于越来越精细的器件加工,对特殊图形的定义的情况也越来越多,对于这两类情况,新的等离子体蚀刻机台和新的蚀刻方式是式是有效的途径。        以上就是诚峰智造国产等离子体刻蚀机厂家对定向自组装材料等离子体刻蚀介绍,希望对你有帮助

国产等离子体刻蚀机厂家:定向自组装材料等离子体刻蚀

【概要描述】       在22nm以下的工艺中,缩小周期性间距成为一种必须手段,一般的做法是通过二次曝光的方式,就是反复光刻蚀刻来实现小尺寸、小直径的图案定义,这种方式已在鳍式场效应晶体管中成功量产,但无疑其成本会成指数形式增加。许多微图形定义方面的专家在很早就在探寻其他的微小尺寸的图形定义方法,实现超出当前光刻机物理的图形定义。其中利用聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其嵌段共聚物进行定向自组装是一种讨论较多的方式。国产等离子体刻蚀机厂家介绍方法是利用嵌段共聚物中不同组分之间的相转变条件不同去除部分组分实现图案定义。较为成功的案例是利用聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物来缩小周期性间距以及通过先图形定义来实现极小直径的接触孔。其中极小接触孔的定义是通过先进行图形定义,而后填充嵌段共聚物,这样嵌段共聚物就会填满之前定义的图形,而相转变先发生在图形边界而后逐步向体内蔓延,这一特点正好为我们所用。如果前面先定义成接触孔直径为68nm,那么通过这种方式二次定义后的接触孔可以缩小到20nm。同时利用前一步图案的不同形貌和调控嵌段共聚物的形态可以实现不同形状、大小,甚至不同密集度的接触孔。



       如果这种定向自组装的图形定义方式得以用于量产,对于如何清除这些不需要的嵌段共聚物就成为必须深入研究的问题。现在的一般方法是通过湿法蚀刻去除或干法等离子体蚀刻去除两种。一般来讲湿法去除的选择比极高,但是对图形的定义不够好,会带来较差的线宽粗糙度并可能使密集而狭窄的线塌缩,这是因为溶液具有浸润效应。而国产等离子体刻蚀机厂家干法等离子体蚀刻去除一般选择比会低一些但不会有这些问题。表8.3中列出了常见的干法蚀刻方法和实际性能。从中我们可以看到,Ar和氧气的混合蚀刻效果好,尽管对嵌段共聚物的选择比不是高,但是对下层材料的选择比、线宽粗糙度和关键尺寸定义都是很好的。
表8.3不同气体配比的嵌段共聚物蚀刻结果:





 


Ar


O2


Ar/O2


CF4


O2/CHF3




PMMA/PS etch selectivity


3.63


1.50


2.04


1.85


1.82




Etch sel. To underlying material(Si or SiOx)


Good


Good


Better


Poor


Poor




Edge roughness


Poor


Poor


Good


Good


Good




CD(original CD:~25nm)


Deformed


21.58nm


24.24nm


26.50nm


25.92nm





       Xe和H2对PMMA和PS都有较高的蚀刻速率,生长在控片上的较厚PMMA/PS膜都会较快地被等离子体蚀刻完成,而用CO来蚀刻这两类材料都会发生蚀刻终止现象,气体饱和现象发生在蚀刻一开始阶段。相比较H2对PS的蚀刻速率会更快,选择比会降低。而CO会沉积在PS表面可以用来调节蚀刻的选择比。利用这3种气体的混合我们可以 看到选择比都在5以上,可以应用于工业生产。但是Xe-CO的混合气体会引人更多的碳化物沉积在PMMA表面,破坏本来的图案。相比之下,CO-H2的组合对图案化的影响很小,利于实际控制。在10nm工艺中已经利用CO-H2成功地形成了光刻等离子体蚀刻关键尺寸差异小于1nm,直径15nm 的接触孔。
       越来越接近硅半导体的瓶颈,新材料不断地涌现,且实现的器件也越来越多,并更接近量产。这些即将出现在半导体集成电路里面的新材料,对于蚀刻很有挑战。这类材料一般都具有更好的导电性和化学活性,偏向于化学蚀刻更多一点。总的要求是要图形定义精准,对关键层和接触层的损伤小,在此基础上,再追求对掩膜层和下层材料的高选择比。当然对于越来越精细的器件加工,对特殊图形的定义的情况也越来越多,对于这两类情况,新的等离子体蚀刻机台和新的蚀刻方式是式是有效的途径。
       以上就是诚峰智造国产等离子体刻蚀机厂家对定向自组装材料等离子体刻蚀介绍,希望对你有帮助

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国产等离子体刻蚀机厂家定向自组装材料等离子体刻蚀应用:
       在22nm以下的工艺中,缩小周期性间距成为一种必须手段,一般的做法是通过二次曝光的方式,就是反复光刻蚀刻来实现小尺寸、小直径的图案定义,这种方式已在鳍式场效应晶体管中成功量产,但无疑其成本会成指数形式增加。许多微图形定义方面的专家在很早就在探寻其他的微小尺寸的图形定义方法,实现超出当前光刻机物理的图形定义。其中利用聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其嵌段共聚物进行定向自组装是一种讨论较多的方式。国产等离子体刻蚀机厂家介绍方法是利用嵌段共聚物中不同组分之间的相转变条件不同去除部分组分实现图案定义。较为成功的案例是利用聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物来缩小周期性间距以及通过先图形定义来实现极小直径的接触孔。其中极小接触孔的定义是通过先进行图形定义,而后填充嵌段共聚物,这样嵌段共聚物就会填满之前定义的图形,而相转变先发生在图形边界而后逐步向体内蔓延,这一特点正好为我们所用。如果前面先定义成接触孔直径为68nm,那么通过这种方式二次定义后的接触孔可以缩小到20nm。同时利用前一步图案的不同形貌和调控嵌段共聚物的形态可以实现不同形状、大小,甚至不同密集度的接触孔。

国产等离子体刻蚀机厂家

       如果这种定向自组装的图形定义方式得以用于量产,对于如何清除这些不需要的嵌段共聚物就成为必须深入研究的问题。现在的一般方法是通过湿法蚀刻去除或干法等离子体蚀刻去除两种。一般来讲湿法去除的选择比极高,但是对图形的定义不够好,会带来较差的线宽粗糙度并可能使密集而狭窄的线塌缩,这是因为溶液具有浸润效应。而国产等离子体刻蚀机厂家干法等离子体蚀刻去除一般选择比会低一些但不会有这些问题。表8.3中列出了常见的干法蚀刻方法和实际性能。从中我们可以看到,Ar和氧气的混合蚀刻效果好,尽管对嵌段共聚物的选择比不是高,但是对下层材料的选择比、线宽粗糙度和关键尺寸定义都是很好的。
表8.3不同气体配比的嵌段共聚物蚀刻结果:

 

Ar

O2

Ar/O2

CF4

O2/CHF3

PMMA/PS etch selectivity

3.63

1.50

2.04

1.85

1.82

Etch sel. To underlying material(Si or SiOx)

Good

Good

Better

Poor

Poor

Edge roughness

Poor

Poor

Good

Good

Good

CD(original CD:~25nm)

Deformed

21.58nm

24.24nm

26.50nm

25.92nm

       Xe和H2对PMMA和PS都有较高的蚀刻速率,生长在控片上的较厚PMMA/PS膜都会较快地被等离子体蚀刻完成,而用CO来蚀刻这两类材料都会发生蚀刻终止现象,气体饱和现象发生在蚀刻一开始阶段。相比较H2对PS的蚀刻速率会更快,选择比会降低。而CO会沉积在PS表面可以用来调节蚀刻的选择比。利用这3种气体的混合我们可以 看到选择比都在5以上,可以应用于工业生产。但是Xe-CO的混合气体会引人更多的碳化物沉积在PMMA表面,破坏本来的图案。相比之下,CO-H2的组合对图案化的影响很小,利于实际控制。在10nm工艺中已经利用CO-H2成功地形成了光刻等离子体蚀刻关键尺寸差异小于1nm,直径15nm 的接触孔。
       越来越接近硅半导体的瓶颈,新材料不断地涌现,且实现的器件也越来越多,并更接近量产。这些即将出现在半导体集成电路里面的新材料,对于蚀刻很有挑战。这类材料一般都具有更好的导电性和化学活性,偏向于化学蚀刻更多一点。总的要求是要图形定义精准,对关键层和接触层的损伤小,在此基础上,再追求对掩膜层和下层材料的高选择比。当然对于越来越精细的器件加工,对特殊图形的定义的情况也越来越多,对于这两类情况,新的等离子体蚀刻机台和新的蚀刻方式是式是有效的途径。
       以上就是诚峰智造国产等离子体刻蚀机厂家对定向自组装材料等离子体刻蚀介绍,希望对你有帮助

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