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等离子处理机西格玛型锗硅沟槽成型控制

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发布时间:

2020-11-09

等离子处理机西格玛型锗硅沟槽成型控制:

 

       在Р型源漏区形成西格玛型的硅沟槽,需要先通过化学气相沉积,在多晶硅栅上生长氧化硅膜层和氮化硅膜层。其中氮化硅膜层用于形成侧墙,控制锗硅沟槽到栅极的距离。而底部的氧化硅层,则是作为氮化硅层的等离子处理机蚀刻停止层和应力缓冲层。然后通过光刻工艺,将 NMOS区用光阻覆盖,PMOS区暴露。接着需要在 PMOS区形成侧墙。侧墙的等离子处理机主蚀刻一般采用CF4气体,蚀刻掉大部分的氮化硅,以不接触到下层衬底硅为宜。过蚀刻采用CH3 F/O2气体,以得到高的氮化硅对氧化硅的蚀刻选择比,以一定量的过蚀刻来清除掉剩余氮化硅。

 

       硅沟槽成型采用等离子处理机干法蚀刻和湿法蚀刻相结合的工艺。干法蚀刻在电感耦合硅蚀刻机中进行体硅蚀刻,采用HBr/O2气体工艺,对于侧墙和栅极硬掩膜层具有较高的选择比,可以有效地防止多晶硅栅极的暴露,避免在后续的外延工艺时,在栅极生长出多余的锗硅缺陷。这种多余的锗硅缺陷会造成栅极和通孔的短路失效。湿法蚀刻采用四甲基氢氧化铵,为无色或微黄液体,具有类似胺类气味,极易溶于水中,其溶液是一种强碱性溶液,在半导体中除了常被曝光工艺用来作为显影液外,也常被用来作为硅的蚀刻溶液。

 

Etchant

Etch rate ratio

Etch rate(absolute

Advantages(+)

Disadvantages(-)

 

(100)

/(111)

(110)

/(111)

(100)

Si3N4

SiO2

 

KOH

(44%,85℃)

300

6o0

1.4μm/min

<0.1nm/min

<1.4nm/min

(-)metal ion containing

(+)strongly anisotropic

TMAH

(25%,80 ℃)

37

68

o.3-1μm/min

<0.lnm/tmin

<0.2nm/min

(-)weak anisotropic

(+)metal ion Iree

EDP

(115℃)

20

10

1.25μm/min

o.1nm/min

0.2nm/min

(-)weak anisotropic, toxic

(+)metal ion free,metallic

hard masks possible

 

等离子处理机西格玛型锗硅沟槽成型控制

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