应用于堆叠纳米线MOS器件的STI工艺优化研究

• 作者: 吴次南 姚佳欣 屠海令 张青竹 徐忍忍 殷华湘 熊文娟 白国斌 顾杰
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: SiO2 HF溶液 腐蚀 高深宽比工艺 浅沟槽隔离
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 纳米技术
• 页码范围: 65-70
• 页数: 6页
• 分类号: TN405
• 语种: 中文
• DOI: 10.13922/j.cnki.cjovst.2019.01.10

摘要

在传统FinFET集成工艺上,通过GeSi/Si叠层量子阱结构外延生长再形成堆叠纳米线MOS场效应晶体管的方案,是实现5 nm及其以下CMOS集成电路工艺技术最具可能的器件方案.由于Ge元素在该技术中的引入,导致器件工艺中的浅沟槽隔离(STI)工艺部分产生严重的低温高深宽比工艺(HARP) SiO2腐蚀速率控制问题.本文针对堆叠纳米线MOS器件STI工艺中的低温HARP SiO2回刻腐蚀速率调节与均匀性控制问题,进行了全面的实验研究.实验中使用HF溶液对不同工艺条件下的HARP SiO2进行回刻腐蚀,并对其腐蚀速率变化进行了详细研究,具体包括不同退火时长以及相同退火温度不同厚度HARP SiO2位置处的腐蚀速率.通过实验结果发现,在退火温度相同的情况下,随着退火时长的增加,SiO2腐蚀速率逐渐变小;而对于同一氧化层来说,即使退火条件相同,SiO2不同厚度位置处的腐蚀速率表现也不同,即顶部的速率最大,而底部则最小.由此可以看出,随着退火时长的增加,低温HARP SiO2腐蚀速率逐渐减小,并且对STI具有深度依赖性.该实验结果对成功制作5 nm技术代以下堆叠纳米线器件的STI结构起到了重要的技术支撑作用.