SiGe en Si selectieve etstechnologie

De Gate-All-Around FET (GAAFET), als een transistorarchitectuur van de volgende generatie die klaar is om de FinFET te vervangen, heeft veel aandacht gekregen vanwege zijn vermogen om superieure elektrostatische controle en verbeterde prestaties bij kleinere afmetingen te bieden. Een cruciale stap bij de fabricage van n-type GAAFET's betreft de hoge selectiviteitetsenvan SiGe:Si-stapels voorafgaand aan de afzetting van binnenste afstandhouders, waardoor siliciumnanoplaten worden gegenereerd en kanalen worden vrijgegeven.

Dit artikel gaat in op het selectieveetstechnologieënbetrokken bij dit proces en introduceert twee nieuwe etsmethoden – plasmavrij etsen met hoog oxidatief gas en etsen van atomaire lagen (ALE) – die nieuwe oplossingen bieden voor het bereiken van hoge precisie en selectiviteit bij het etsen van SiGe.

SiGe-superroosterlagen in GAA-structuren

Bij het ontwerp van GAAFET's zijn, om de prestaties van het apparaat te verbeteren, afwisselende lagen Si en SiGe gebruiktepitaxiaal gegroeid op een siliciumsubstraat, waardoor een meerlaagse structuur ontstaat die bekend staat als een superrooster. Deze SiGe-lagen passen niet alleen de dragerconcentratie aan, maar verbeteren ook de elektronenmobiliteit door spanning te introduceren. In daaropvolgende processtappen moeten deze SiGe-lagen echter nauwkeurig worden verwijderd terwijl de siliciumlagen behouden blijven, wat zeer selectieve etstechnologieën vereist.

Methoden voor het selectief etsen van SiGe

Hoog oxidatief gasplasmavrij etsen

De selectie van ClF3-gas: Deze etsmethode maakt gebruik van zeer oxidatieve gassen met extreme selectiviteit, zoals ClF3, waardoor een SiGe:Si-selectiviteitsverhouding van 1000-5000 wordt bereikt. Het kan bij kamertemperatuur worden uitgevoerd zonder plasmaschade te veroorzaken.

Efficiëntie bij lage temperaturen: De optimale temperatuur ligt rond de 30°C, waardoor etsen met hoge selectiviteit onder omstandigheden bij lage temperaturen wordt gerealiseerd, waardoor extra verhogingen van het thermische budget worden vermeden, wat cruciaal is voor het behoud van de prestaties van het apparaat.

Droge omgeving: Het geheeletsproceswordt uitgevoerd onder volledig droge omstandigheden, waardoor het risico op structuurhechting wordt geëlimineerd.

Atoomlaagetsen (ALE)

Zelfbeperkende kenmerken: ALE is een tweestaps-cyclisch procesets technologie, waarbij het oppervlak van het te etsen materiaal eerst wordt gewijzigd en vervolgens de gewijzigde laag wordt verwijderd zonder de ongewijzigde delen aan te tasten. Elke stap is zelfbeperkend en zorgt voor precisie tot op het niveau van het verwijderen van slechts een paar atomaire lagen tegelijk.

Cyclisch etsen: De bovengenoemde twee stappen worden herhaaldelijk doorlopen totdat de gewenste etsdiepte is bereikt. Dit proces maakt het voor ALE mogelijk om resultaten te boekenPrecisie-etsen op atomair niveauin kleine holtes in de binnenmuren.

Wij van Semicorex zijn gespecialiseerd inSiC/TaC-gecoate grafietoplossingentoegepast in etsprocessen bij de productie van halfgeleiders. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Contacttelefoon: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com