Исследование и оптимизация процесса реактивно-ионного травления углублений в кремнии для формирования мелкощелевой изоляции

Исследование и оптимизация процесса реактивно-ионного травления углублений в кремнии для формирования мелкощелевой изоляции

Автор: Данилкин, Евгений Викторович

Шифр специальности: 05.27.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 166 с. ил.

Артикул: 4041852

Автор: Данилкин, Евгений Викторович

Стоимость: 250 руб.

Исследование и оптимизация процесса реактивно-ионного травления углублений в кремнии для формирования мелкощелевой изоляции  Исследование и оптимизация процесса реактивно-ионного травления углублений в кремнии для формирования мелкощелевой изоляции 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.
Глава 1 Введение Роль щелевых структур в изготовлении МОП транзисторов.
1.1 Процесс изготовления мелкощелевой изоляции.
1.1.1 Формирование нитридной маски.
1.1.2 Травление слоев и формирование канавки
1.1.3 Верхние углы канавки и окисление поверхности.
1.1.4 Заполнение канавки.
1.1.5 Этап химикомеханической полировки.
1.2 ДМОПтранзисторы с щелелевым затвором
1.3 Методы формирования канавок в кремнии
1.3.1 Непрерывный процесс травления
1.3.2 процесс
1.3.3 Криогенный процесс.
1.4 Анализ процессов травления i для пригодности использования в
изготовлении ИС
1.5 Рассмотрение проблемы и постановка задачи
Глава 2 Анализ объемных и гетерогенных процессов в реакторе высокоплотной плазмы при травлении i
2.1 Источник проблемы прекращения травления и определяющие его
факторы.
2.1.1 Рекомбинация атомов па поверхности.
2.1.2 Эффект распыления кварцевого окна
2.1.3 Влияние состояния стенок камеры
2.1.4 Теплопроводность плазмы
2.2 Выводы.
Глава 3 Методика экспериментов.
3.1 Описание установки травления.
3.2 Описание экспериментов.
3.2.1 Исследование плазмы 22
3.2.2 Исследование эффекта прекращения травления кремния.
3.3 Методика оптимизации процесса травления канавок в
Глава 4 Определение влияния температуры кварцевого окна на концентрацию активных частиц в плазме С2
4.1 Результаты и обсуждение.
4.2 2 Влияние стен реактора на концентрацию частиц в плазме.
4.3 Выводы
Глава 5 Определение условий окисления и образования шероховатости поверхности.
5.1 Механизм низкотемпературного окисления поверхности кремния в плазме
5.1.1 Факторы, влияющие на скорость окисления
5.1.2 Критические условия для роста слоя 8Ю2
5.2 Результаты и обсуждение.
5.2.1 Зависимость размера пятна от пот ока , давления, ВЧмощносги и температуры пластины.
5.2.2 Поверхностный анализ области прекращения травления
5.2.3 Исследование состава пассивирующего слоя в центре пластины
5.2.4 1пв1ш анализ температуры и ВЧ напряжения на пластине используя сенсорные пластины ПавтаГстр и Р1азтаУо
5.3 Выводы.
Глава 6 Оптимизация процесса травления канавок в Э
6.1 Результаты и обсуждение
6.1.1 Роль добавки азота в смесь С при реактивно ионноплазменном травлении кремния
6.1.2 Оптимизированный процесс.
6.2 Выводы.
Заключение.
Основные результаты работы и выводы
Основные положения, выносимые на защиту
Приложение.
Список литературы


Показано, что замена азота на аргон не дает образования повышенной шероховатости поверхности 8і на краю пятна и, также как и азот, не значительно влияет на потребление нитридной маски. Приведен анализ влияния параметров процесса (таких как потоки газов, давление, ВЧ-мощность и смещение на пластине) на профиль и селективность травления. По итогам проведенных исследований удалось подобрать оптимальные параметры процесса, позволившие исключить появление остановки травления при наїреве кварцевого окна. В настоящее время ведутся интенсивные исследования в целях улучшения электрических параметров изделий силовой микроэлектроники. Уделяется большое внимание разработке, . МОП (метал-окисел-полупроводник) транзисторов, обладающих высоким входным сопротивлением, низким сопротивлением в открытом состоянии, надежностью и высокой скоростью переключения. Гц). Первым, и наиболее важным этапом в технологии изготовления интегральных схем (HG) является. Первое время,, когда проектные, нормы. В связи с этим, в технологию производства транзисторов ввели изоляцию диэлектриком (обычно Si). Известно, что диэлектрическая изоляция имеет значительные преимущества. Однако, существенной, технологической проблемой в данном случае является подбор диэлектрических слоев для заполнения канавок и их толщин с целыо достижения! Существует два метода формирования диэлектрической изоляции: мелкощелсвая изоляция (STI) и локальное окисление кремния (LOCOS). LOCOS процесс широко используется в производстве с минимальными размерами >0. При дальнейшем применении этот метод достигает своих пределов, т. Рис. Это создает не преодолимые трудности для увеличения интеграции. Начиная с проектных норм 0, мкм и ниже, общепринятым является использование мелкощелевой изоляции. Мелкощелевая изоляция обладает лучшей планарностью поверхности перед следующим этапом формирования подзатворного окисла, меньшей областью изоляции, позволяющей увеличить степень интеграции, низкой емкостью р-n перехода и практически нулевой областью нарушений в кремнии. Превосходство над простой изоляцией локального окисления кремния (LOCOS) достигается ценой усложнения процесса в целом, который требует тщательной инте1рации индивидуальных шагов. Например, в работе [5] обращено внимание на влияние процессов окисления поверхности канавки, заполнение ее оксидом и химико-механической полировки (ХМП) на субпороговыс утечки в краях активной области. Рис. Схема последовательности формирования мелкощелевой изоляции показана на Рис. Первым этапом является очистка пластины перед формированием защитных слоев: поднитридного оксида (pad oxide) толщиной 6-8нм и нитрида толщиной -0нм. Следующий этап литография - нанесение антиогражающего покрытия (ЛОП) и формирование фоторезистивной маски с заданными критическими размерами. После того как маска сформирована, следует травление. Преимущественно для правления* структур для мелкощелевой изоляции используются реакторы- высоко плотной плазмы. Травление осуществляется в одном реакторе за один цикл, т. АОП, далее Si3N4, затем Si и в конце формируется канавка с наклонными боковыми стенками. Для травления каждого слоя используют разный состав газовой смеси. Оставшийся фоторезист удаляют в кислородной плазме. Далее поверхность канавки окисляют для формирования тонкого слоя- оксида (liner oxide) толщиной -нм. После этого канавка заполняется оксидом методом химического газофазного осаждения (Chemical vapor deposition (CVD)). Далее лишний-оксид нужно удалить и для этого применяют химико-механическую полировку (ХМГ1). ХМП. Н3РО4). Финальным этапом формирования мелкощелевой изоляции является планаризация поверхности, т. Жидкостное травление оксида применяется для подготовки кремниевой поверхности к формированию иодзатворного диэлектрика и поликремневого затвора. Каждый из этих процессов по-своему сложен и имеет множество проблем в осуществлении, для решения которых в технологии изготовления КМОП-транзисторов используются различные способы. Качество последующего процесса зависит от предыдущего, т. Рассмотрим подробнее все тонкости этапов процесса формирования изоляции. Рис. Схема процесса формирования мелкощелевой изоляции.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

04.07.2017

Лето - пора делать собственную диссертацию!

Здравствуйте! Дорогие коллеги, предлагаем Вам объединить отдых и научные исследования. К примеру Вы можете приобрести на нашем сайте 15 ...

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.193, запросов: 227