研究目的
探究氢浓度、氢键状态、体膜密度、残余杂质浓度与PEALD SiNx的刻蚀速率(WE Rs)之间的相关性,以理解这些因素对刻蚀速率的影响。
研究成果
研究表明,较低的氢键浓度和较高的薄膜整体密度会导致更慢的钨蚀刻速率(WER)。氢键浓度的降低源于热活化或等离子体激发物种的作用。不同氢键状态下SiNx中胺碱性的变化以及Cl杂质含量引起的硅亲电性改变,被认为是影响PEALD工艺中钨蚀刻速率的主要机制。
研究不足
本研究仅限于探讨工艺温度和等离子体气体组成对PEALD SiNx薄膜物理特性及刻蚀速率的影响,未涉及其他因素(如不同前驱体或等离子体源)的作用。
1:实验设计与方法选择:
采用六氯乙硅烷和空心阴极等离子体源,在不同工艺温度(270°C–360°C)及等离子体气体组成(N2/NH3或Ar/NH3)条件下沉积PEALD SiNx薄膜。
2:样品选择与数据来源:
使用100毫米p型硅晶圆作为衬底。
3:实验设备与材料清单:
采用光谱椭偏仪、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪、X射线反射率和动态二次离子质谱进行分析。
4:实验步骤与操作流程:
通过PEALD生长SiNx的工艺流程包括重复的HCDS进料和等离子体放电步骤,随后进行吹扫步骤。
5:数据分析方法:
氢键浓度通过FT-IR光谱中–NHx吸收峰的积分得出。
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