Entwicklung eines Prozesses für das Entfernen von Siliziumatom-Einzellagen mittels Atomlagenätzen

Abstract:
Atomlagenätzen beschreibt einen Prozess, der zyklisch, in zwei voneinander getrennten Teilreaktionen, selbstbegrenzend einzelne Atomlagen entfernt. In dem untersuchten System werden Chlorteilchen an einer Siliziumoberfläche adsorbiert. Dadurch ändert sich die Bindungsenergie der Oberflächenatome zum Bulksilizium, wodurch im Argonplasma innerhalb eines bestimmten Ionenenergiebereichs lediglich die modifizierte Schicht abgetragen wird. Der Prozess wird anhand von Kriterien wie dem Energie- und dem Sättigungsverhalten, der Synergie sowie der Oberflächenrauheit bewertet. Dazu werden Experimente an SiO2-maskiertem Siliziumwafern durchgeführt. Variiert werden vor allem die Biasleistung und die Dauer beider Reaktionsphasen. Letztendlich kann ein Sättigungsverhalten bei einem Abtrag von 0,28 nm pro Zyklus aufgezeigt werden, allerdings mit einem parasitären Anteil von 90 %, der primär durch das Chlor hervorgerufen wird.