多晶硅蚀刻残留物的的形成机理
为了阐明蚀刻残留物的形成机理，研究了氯/氦-氧、溴化氢/氦-氧和溴化氢/氯等不同气体混合物的影响，我们发现在氧的存在下，蚀刻残留物形成良好，这表明蚀刻残留物是由氧和非挥发性乳化硅化合物的反应引起的，湿法清洗和干法蚀刻清洗工艺被用于去除多晶硅蚀刻残留物，这可能影响电特性和进一步的器件工艺。xps结果表明，湿法清洗适用于蚀刻残留物的去除。
本文利用hbr/cl/he-o2反应气体对多晶硅进行反应离子蚀刻后，利用x射线光电子能谱(xps)和电子显微镜(sem)对表面形成的杯状流层进行了研究，为了查明蚀刻残留物的形成机制，从原来的混合气体成分中分别排除了一种成分的反应气体，观察了其效果。同时，为了消除使用hbr/ci/he-o2混合气体冷却后形成的残留层，引入了湿法和干式工艺进行了比较。
图1
图1是实验顺序的图表，首先，在生长了约100 nm厚的热氧化物的(100) p型硅晶片基板上，用lpcvd方法将多晶硅生长了约550 nm，然后，利用64 mdram s1口罩对准备好的基板进行图案设计，然后进行了蚀刻实验，蚀刻条件是rf功率为150 w，反应汉堡王的压力保持在100 mtorr，磁场保持在75 gauss，在此条件下，蚀刻速率约为200 nm/ min。为了查明蚀刻残留物的形成机制，将原来的反应气体成分中的一个成分各排除在外，进行了进一步的实验，这时的混合气体是 氯/氦-氧(30/9 sccm)、溴化氢/氦-氧(30/9 sccm)、溴化氢/氯 使用了30/30 sccm)，蚀刻条件如上。反应离子蚀刻后形成的残留层会影响后处理过程，因此，为了消除使用hbr/cl/he-o2混合气体蚀刻后形成的残留膜，采用了湿法和干式工艺。
图2使用hbr/cl/he-o:反应气体进行蚀刻 这是观察剖面的sem照片,利用o2等离子体和o/h2so 4溶液去除后，观察食各表面，发现残留物以囊的形式残留在多晶硅薄膜上。调查这样形成的残留物的组成元素和化学结合状态,为了起床做了xps分析,首先，图3(a)的xps survey光谱显示，残留物的成分包括硅(silicon)、氧(oxygen)、大气中的碳等。
图2
图3(b)中的si2p和(c)中的 残留物 在o1s峰的narrow scan sfetlam中，可以观察到硅氧化物的化学键状态不止一种，这说明多晶硅蚀刻残留物膜的化学键形式是硅氧化物。其中，o1s和si2p光谱中关于thermal oxide和看起来是蚀刻残留物的氧化硅峰的结合能差，这似乎是由于差分相位差异造成的，这反而有助于区分彼此。
图3
为了确认在微分中分离的每一年的化学键状态，观察了沿着take-off angle的变化。图 3的(b)和(c)显示了随着takc-off anglc)的变化，每个化学键状态的峰值强度相对如何变化。利用蚀刻工艺，结果表明残留物以硅氧化物的形式存在于多晶硅的顶部,为了查明蚀刻残留物的形成机制，在原始hbr/ci/hc-o2混合气体条件下各有一项 排除了的反应机理，进行了实验。为了重申最高结合能si2p的106.2 cv和o1s的535.8 cv的化学键状态是由蚀刻残留物引起的，利用ar '对深度方向进行了分析(depth profilc)。结果，20分钟冲刺后，被认为是蚀刻残留物,可以观察到很少发生。
从以上结果可以看出，在利用hbr/c/he-o、反应气体进行反应性连续蚀刻后去除残余物的后处理工艺中，为了使表面变得更加清洁，湿法工艺比干球信息更合适。通过x射线光电子能谱(xps)的结果观察了流物的形成，因此，为了获得更干净的表面，可以得出湿工序比干工序更合适的结论。
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本文利用hbr/cl/he-o2反应气体对多晶硅进行反应离子蚀刻后，利用x射线光电子能谱(xps)和电子显微镜(sem)对表面形成的杯状流层进行了研究，为了查明蚀刻残留物的形成机制，从原来的混合气体成分中分别排除了一种成分的反应气体，观察了其效果。同时，为了消除使用hbr/ci/he-o2混合气体冷却后形成的残留层，引入了湿法和干式工艺进行了比较。
图1
图1是实验顺序的图表，首先，在生长了约100 nm厚的热氧化物的(100) p型硅晶片基板上，用lpcvd方法将多晶硅生长了约550 nm，然后，利用64 mdram s1口罩对准备好的基板进行图案设计，然后进行了蚀刻实验，蚀刻条件是rf功率为150 w，反应汉堡王的压力保持在100 mtorr，磁场保持在75 gauss，在此条件下，蚀刻速率约为200 nm/ min。为了查明蚀刻残留物的形成机制，将原来的反应气体成分中的一个成分各排除在外，进行了进一步的实验，这时的混合气体是 氯/氦-氧(30/9 sccm)、溴化氢/氦-氧(30/9 sccm)、溴化氢/氯 使用了30/30 sccm)，蚀刻条件如上。反应离子蚀刻后形成的残留层会影响后处理过程，因此，为了消除使用hbr/cl/he-o2混合气体蚀刻后形成的残留膜，采用了湿法和干式工艺。
图2使用hbr/cl/he-o:反应气体进行蚀刻 这是观察剖面的sem照片,利用o2等离子体和o/h2so 4溶液去除后，观察食各表面，发现残留物以囊的形式残留在多晶硅薄膜上。调查这样形成的残留物的组成元素和化学结合状态,为了起床做了xps分析,首先，图3(a)的xps survey光谱显示，残留物的成分包括硅(silicon)、氧(oxygen)、大气中的碳等。
图2
图3(b)中的si2p和(c)中的 残留物 在o1s峰的narrow scan sfetlam中，可以观察到硅氧化物的化学键状态不止一种，这说明多晶硅蚀刻残留物膜的化学键形式是硅氧化物。其中，o1s和si2p光谱中关于thermal oxide和看起来是蚀刻残留物的氧化硅峰的结合能差，这似乎是由于差分相位差异造成的，这反而有助于区分彼此。
图3
为了确认在微分中分离的每一年的化学键状态，观察了沿着take-off angle的变化。图 3的(b)和(c)显示了随着takc-off anglc)的变化，每个化学键状态的峰值强度相对如何变化。利用蚀刻工艺，结果表明残留物以硅氧化物的形式存在于多晶硅的顶部,为了查明蚀刻残留物的形成机制，在原始hbr/ci/hc-o2混合气体条件下各有一项 排除了的反应机理，进行了实验。为了重申最高结合能si2p的106.2 cv和o1s的535.8 cv的化学键状态是由蚀刻残留物引起的，利用ar '对深度方向进行了分析(depth profilc)。结果，20分钟冲刺后，被认为是蚀刻残留物,可以观察到很少发生。
从以上结果可以看出，在利用hbr/c/he-o、反应气体进行反应性连续蚀刻后去除残余物的后处理工艺中，为了使表面变得更加清洁，湿法工艺比干球信息更合适。通过x射线光电子能谱(xps)的结果观察了流物的形成，因此，为了获得更干净的表面，可以得出湿工序比干工序更合适的结论。
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