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免费注册“停止氧化物沉积”(Stop Oxide Deposition)步骤作为一种关键的刻蚀停止层和保护层,位于底层的衬垫氮化硅(Pad Nitride)与后续用于鳍片图案化的非晶硅(a-Si)硬掩模层之间 。在自对准双重图案化(SADP)等先进的多重图案化方案中,a-Si 层充当牺牲芯轴(mandrel),必须使用各向异性等离子体工艺对其进行选择性刻蚀 。如果没有这层停止氧化物,用于刻蚀 a-Si 芯轴的卤素基化学气体将剧烈侵蚀并耗尽底层的衬垫氮化硅,导致最终鳍片结构的轮廓出现严重偏差 。因此,该步骤确保了高选择性的图案转移,维持了旨在保护下方有源硅衬底的衬垫氮化硅/衬垫氧化物叠层的完整性 。
[高] 停止层刻蚀不足或刻蚀穿透:如果沉积的停止氧化层膜密度较差或厚度不均匀,随后的各向异性 a-Si 心轴(mandrel)刻蚀可能会过早穿透氧化层,导致下方的衬垫氮化物(pad nitride)和衬垫氧化物(pad oxide)层被不必要地消耗 。这种穿透是由化学刻蚀抗性不足引起的,通常是由于低温沉积过程中过多的氢结合和低网络密度所致 。由此产生的衬垫堆叠局部侵蚀会导致硅衬底受到物理损伤,从而在最终的鳍片沟槽刻蚀过程中造成严重的鳍片高度变化和局部缺陷 。
[中] 应力过大导致衬垫氮化物分层:沉积的停止氧化层中过高的内禀压应力或拉应力可能导致衬垫氮化物/衬垫氧化物堆叠的机械不稳定性 。在沉积过程中,快速的薄膜形核或氧化层与下方氮化物层之间的热膨胀系数失配会在界面处产生高剪切应力 (工程实践)。这种应力可能导致硬掩模堆叠发生局部分层、微裂纹或“剥离”,从而扭曲后续的光刻图案,并导致线边缘粗糙度或所制造的硅鳍片出现严重的结构失效 。
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