Effect of O2 dilution and substrate temperature on the etching of SiNx in a C4F6/Ar plasma

稀释 基质(水族馆) 等离子体 蚀刻(微加工) 化学 分析化学(期刊) 材料科学 环境化学 纳米技术 热力学 物理 图层(电子) 生物 生态学 量子力学
作者
Xue Wang,Eric A. Hudson,Prabhat Kumar,Sumit Agarwal
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:43 (5) 被引量:2
标识
DOI:10.1116/6.0004777
摘要

The reactive ion etching (RIE) of SiNx is commonly realized with fluorocarbon plasmas. During RIE, a carbon-rich CFx film typically accumulates on the surface, which controls the etch rate. Using in situ attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy, we show that O2 dilution of a C4F6/Ar plasma prevents the continuous built-up of a CFx film during RIE, resulting in linear etching of SiNx. Using in situ ellipsometry and ex situ x-ray photoelectron spectroscopy, we established a relationship between the surface bonding on SiNx and the steady-state etch rate in C4F6/O2/Ar plasmas with varying O2 to C4F6 flow rate ratios at substrate temperatures of 70 and 120 °C. Two distinct regimes for O2 dilution were identified: at low O2 to C4F6 ratios, the etch rate is governed by the thickness of the surface CFx layer, while the mixing layer composition dominates etching at higher O2 to C4F6 ratios. At both substrate temperatures, the SiNx etch rate increases dramatically with increasing O2 to C4F6 flow rate ratios, but beyond a ratio of 0.75, there is a much more gradual increase in the SiNx etch rate with increasing O2 dilution as the CFx layer becomes much thinner. We also observed different temperature dependence for the etch rate of SiNx in the low and high O2 dilution regimes: the etch rate was lower at 70 °C than at 120 °C for low O2 dilutions, but the trend reversed for higher O2 dilutions. A possible explanation for this phenomenon is that a higher sticking coefficient for CxFy radicals at 70 °C leads to the formation of a thicker CFx film on the SiNx surface at lower O2 dilutions, resulting in a slower etching in the CFx layer-dominated regime. In the high O2 dilution regime where the etch behavior is governed by the supply of etchants, a higher sticking coefficient for the CxFy radicals at 70 °C leads to a higher etch rate than at 120 °C for the same O2 to C4F6 flow rate ratio.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
发嗲的凯完成签到 ,获得积分10
刚刚
善良的高烽完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Zephyr完成签到 ,获得积分10
1秒前
舒昀完成签到,获得积分10
1秒前
沐寒发布了新的文献求助10
1秒前
愚研丁真发布了新的文献求助20
2秒前
下课聊里的灰色头像完成签到,获得积分10
2秒前
221发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
阳光开朗大牛牛完成签到,获得积分10
2秒前
shaung yang发布了新的文献求助10
3秒前
qu发布了新的文献求助10
3秒前
Louuuue发布了新的文献求助10
3秒前
qh发布了新的文献求助10
3秒前
Wong Ka Kui完成签到,获得积分10
4秒前
专注小蚂蚁完成签到,获得积分10
4秒前
卫生五蚕体完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
专注的钧完成签到,获得积分10
5秒前
10完成签到,获得积分10
5秒前
zm发布了新的文献求助10
5秒前
田様的应助被何永灿采纳,获得10
6秒前
6秒前
投石问路发布了新的文献求助10
6秒前
明理冷雁发布了新的文献求助10
6秒前
yyy完成签到,获得积分10
7秒前
情怀的应助被Nena9采纳,获得10
7秒前
8秒前
枯燥文献发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
结实伯云完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭的应助被白白不是球采纳,获得10
8秒前
liuqiwei发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
单纯的富完成签到,获得积分10
9秒前
saiki完成签到,获得积分10
9秒前
无极微光的应助被Nuyoah采纳,获得20
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8037050
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9472709
关于积分的说明 21261735
捐赠科研通 7606485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390285
关于科研通互助平台的介绍 2522154
邀请新用户注册赠送积分活动 2427617