DRIE Footing效应模拟及工艺参数影响研究

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本文在以前北大微电子研究院对高深宽比硅刻蚀模拟研究的基础上,对高深宽比硅刻蚀工艺中的Footing效应、主要DRIE工艺参数对模型参数的影响等问题进行了深入的研究。Footing效应是指高深宽比硅刻蚀进行到硅/氧化硅 (绝缘层)界面时在界面处发生的横向钻蚀现象,本文首先对Footing的产生机理:电荷积累和反应过程的热传输,进行了分析,在此基础上,构建了基于电荷积累机理的数值模型,模拟了模拟粒子运动、沟槽底部的电荷积累、产生的局部电场以及正离子的偏转,为模拟footing效应的钻蚀剖面演进奠定了基础。 论文对BOSCH高深宽比硅刻蚀的三个子过程,即C4F8聚合物的淀积,聚合物的刻蚀以及SF6硅的刻蚀,采用响应曲面方法设计相应一系列实验,建立了参数变量与工艺响应的非线性关系。 基于参数变量与工艺响应之间的非线性关系,论文设定一定的参数变量应用到DROPIE中,对Bosch各向同性及各向异性刻蚀进行模拟,并与实验结果进行比较;耦合基于电荷积累效应的数值模拟结果到DROPIE模拟工具中,模拟了Footing效应底部钻蚀的剖面演进过程,并与实验结果进行比较。 最后对目前尚存在的问题进行了分析,并对今后进一步的研究工作提出了一些建议。
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