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介绍和背景

• 选择性氮化硅到氧化硅蚀刻有许多应用，主要的应用是在 MOSFET 中形成栅极侧壁间隔。

• Si3N4 是绝缘的，具有高热稳定性，并且是防止掺杂剂扩散的屏障。

• 栅极隔离物有助于准确定义沟道长度、S/D 掺杂分布，并有助于消除短沟道效应。

• 需要选择性来准确地停止在 1 -2nm 厚的底层 SiO2 上。

• 在 基于 F 的等离子体，氮化物蚀刻行为比 SiO2 更接近 Si。

• 氮化物 蚀刻更依赖于 F 浓度而较少依赖于离子轰击。

• 氮化物的能力 消耗氟碳沉积层更接近于氧化硅。

• 亲戚 氮化物和氧化物的蚀刻速率主要由 FC 相互作用层厚度和等离子体化学中的 C:F:H 比决定。

• 来自聚合物形成气体 (CHF3, CH2F2) 的 H 自由基通过产生 HCN 蚀刻产物和减少氮化硅上相对于氧化硅的 FC 沉积来促进从 Si3N4 中去除 N。

• SF6 由于大量生成原子 F 以及相对较低的直流偏压，是实现氮化物对氧化物的高选择性的最佳选择。

聚合物 阻塞性

背景

• 氮气 是氮化硅蚀刻中重要的蚀刻产品。

• 氮的解吸通常是氮化物蚀刻的限制因素。

• 在等离子体蚀刻化学中加入 N2 可以提高氮化物蚀刻速率。

• 解离的 N 原子可以吸附在活化的氮化物表面上，形成 N2 作为反应产物。

• 将 N2 添加到 SF6 中可以通过改变整体电子能量分布来增强 SF6 与原子 F 的离解。

• 提高的 F 浓度将对氮化物 ER 产生更大的影响。

• 氮气 此外还稀释了形成聚合物的化学物质，从而减少了 HFC 阻挡层并提高了氮化物蚀刻速率。

• 由于相对的结合强度，相对低的偏置条件将有利于将氮化物蚀刻为氧化物。（通过 SF6 和聚合物形成 CH2F2 实现）适当的 等离子体化学和参数的选择是区分氮化硅和氧化硅各自蚀刻速率的关键。

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