Топология устройства

Топология устройства может вызвать неравномерность толщины окисла на различных участках поверхности, что ведет к необходимости большого перетрава (порядка 50%). При этом необходимо значительно повысить селективность травления. Взаимодействие плазмы с чувствительными DUV фоторезистами может нарушать полимерный баланс на поверхности травимой структуры в течение травления, увеличивая вероятность остановки травления в элементах («канавках») с малыми размерами. Аналогично, стенки реактора могут действовать как дополнительный источник полимера и увеличивать тенденцию к остановке травления. Это особенно верно для реакторов высокоплотной плазмы, работающих со слабым термическим контролем, благодаря высокой диффузионной способности частиц и повторяющемуся осаждению и улетучиванию молекул — предшественников полимера на стенках реактора. Рисунок 5.1 показывает динамику излучения оптических эмиссионных линий С2, SiF и CN для РВП со слабым термическим контролем стенок. Линии приведены для частиц полимеров, травящих частиц и продуктов реакции соответственно. При начальной температуре стенок, холодная стенка действует как сток для молекул полимеров, что понижает селективность. Далее при повышении температуры стенок реактора, полимеризующиеся частицы, как в объеме плазмы, так и десорбирующиеся со стенок реактора вызывают драматические изменения в составе плазмы и, соответственно, селективности травления по отношению к подложке. Для того, чтобы достичь высокой селективности все окисляющие защитный полимер продукты реакций должны быстро удаляться из реактора, чтобы избежать их переосаждения или химического воздействия на нижележащий слой (например, кислородсодержащие побочные продукты воздействуют на покрывающий нитрид полимер). Скорость откачки при этом регулируется в зависимости от заданной скорости газового потока и рабочего давления. В некоторых отдельных случаях это может привести к неоднородности процесса травления в направлении системы откачки. Для предотвращения этого явления могут устанавливаться разделительные экраны, обеспечивающие радиальную симметрию распределения газового потока. Однако, полимеризация и последующее уменьшение проводимости через эти экраны, вызывают необходимость частых химических чисток реактора, увеличивая затраты на обслуживание. Системы низкого давления, работающие при высоких значениях общего газового потока, могут страдать больше от неоднородности травления в направлении системы откачки, если конвекционный поток становится более важным по сравнению с диффузионным потоком частиц.

В последнее время, процессы с высокой полимеризацией (например, основанные на C4F8) стали чаще использоваться для обеспечения селективности травления окисла кремния по отношению к нитриду кремния. В особенности это характерно для МРИТ реакторов (при использовании смесей на основе C4F8 и СО), в которых удается обеспечить хорошую селективность как на горизонтальной (30:1) поверхности, так и на углах. Распространение этих процессов при производств изделий с суб- 0,25 мкм топологическими нормами требует снижения потока C4F8, чтобы уменьшить тенденцию к остановке травления в микроструктурах с высоким аспектным отношением. При таких маленьких топологических нормах концентрация C4F8 в области травления должна быть снижена до величины, при которой селективность на углах структуры еще приемлема (см. рис.5.2). Химический механизм травления нитрида кремния может также быть использован для улучшения селективности путем проведения процесса при больших температурах подложки. Это понижает, таким образом, относительную скорость травления нитрида. Регулирование температуры должно использоваться осторожно, потому что увеличенная летучесть компонент из DUV фоторезиста может увеличить тенденцию к его травлению. Другой предлагаемый механизм для получения селективности по отношению к нитриду кремния требует имплантации углерода в нитрид кремния. Было показано, что облученный углеродом из МРИТ плазмы C4F8/CO нитрид кремния демонстрирует пониженную скорость травления. В дальнейшем с помощью изотопного анализа было показано, что источником углерода был СО, хотя точный механизм имплантации остается не ясным. Добавка СО привела к более мощному сигналу С+ в AMS (appearance mass spectroscopy) спектрах. Такая смесь для травления может быть применена для формирования

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector