FinFET刻蚀中刻蚀选择比及离子损伤的控制与优化

由于常规电感耦合等离子体刻蚀系统所产生的离子能量分布(IED)为离散的双峰且分布较宽,很难满足在鳍型场效应晶体管(FinFET)刻蚀中对高刻蚀选择比及低离子损伤的要求。利用减速场能量分析仪对比了13和60 MHz偏置射频频率对离子能量分布的影响,在偏置射频频率为60 MHz的条件下得到较为收敛的离子能量分布。进一步分析了13和60 MHz偏置射频频率条件下FinFET器件制造中底部抗反射层工艺的刻蚀选择比、Ar等离子体对氧化硅晶圆的刻蚀速率及刻蚀后鳍(Fin)表面氮化钛的剩余厚度。结果显示,当偏置射频频率由13 MHz提高为60 MHz时,获得了对氧化硅材料121.9的刻蚀选择比,且对氮化钛薄膜的刻蚀离子损伤降低了58.6%。