半導體干法刻蝕技術：原子層工藝






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	目錄譯者序縮寫詞表第1章引言1 參考文獻3 第2章理論基礎5 2.1刻蝕工藝的重要性能指標5 2.1.1刻蝕速率（ER）6 2.1.2刻蝕速率不均勻性（ERNU）6 2.1.3選擇性6 2.1.4輪廓6 2.1.5關鍵尺寸（CD）7 2.1.6線寬粗糙度和線邊緣粗糙度（LWR和LER）7 2.1.7邊緣放置誤差（EPE）7 2.1.8深寬比相關刻蝕（ARDE）7 2.2物理吸附和化學吸附8 2.3解吸9 2.4表面反應11 2.5濺射12 2.6注入16 2.7擴散17 2.8三維形貌中的輸運現象21 2.8.1中性粒子輸運21 2.8.2離子輸運24 2.8.3反應產物輸運26 2.9刻蝕技術的分類26 參考文獻30 第3章熱刻蝕34 3.1熱刻蝕的機理和性能指標34 3.1.1刻蝕速率和ERNU34 3.1.2選擇性35 3.1.3輪廓和CD控制35 3.1.4ARDE35 3.2應用示例35 參考文獻39 第4章熱各向同性ALE41 4.1熱各向同性ALE機制41 4.1.1螯合/縮合ALE43 4.1.2配體交換ALE44 4.1.3轉化ALE46 4.1.4氧化/氟化ALE48 4.2性能指標50 4.2.1刻蝕速率（EPC）50 4.2.2ERNU（EPC非均勻性）54 4.2.3選擇性55 4.2.4輪廓和ARDE56 4.2.5CD控制59 4.2.6表面光滑度59 4.3等離子體輔助熱各向同性ALE60 4.4應用示例60 4.4.1區域選擇性沉積61 4.4.2橫向器件的形成62 參考文獻64 第5章自由基刻蝕69 5.1自由基刻蝕機理69 5.2性能指標70 5.2.1刻蝕速率和ERNU70 5.2.2選擇性71 5.2.3輪廓和ARDE71 5.2.4CD控制71 5.3應用示例71 參考文獻73 第6章定向ALE74 6.1定向ALE機制74 6.1.1具有定向改性步驟的ALE75 6.1.2具有定向去除步驟及化學吸附和擴散改性的ALE75 6.1.3具有定向去除步驟和通過反應層沉積進行改性的ALE86 6.2性能指標89 6.2.1刻蝕速率（EPC）89 6.2.2ERNU（EPC非均勻性）90 6.2.3選擇性91 6.2.4輪廓和ARDE95 6.2.5表面平整度和LWR/LER97 6.3應用示例100 6.3.1具有定向改性步驟的ALE100 6.3.2具有定向去除步驟及化學吸附和擴散改性的ALE101 6.3.3具有定向去除步驟和通過反應層沉積進行改性的ALE102 參考文獻104 第7章反應離子刻蝕109 7.1反應離子刻蝕機制109 7.1.1同時發生的物種通量109 7.1.2化學濺射113 7.1.3混合層形成114 7.1.4刻蝕產物的作用117 7.2性能指標118 7.2.1刻蝕速率118 7.2.2ERNU123 7.2.3ARDE124 7.2.4選擇性126 7.2.5輪廓控制128 7.2.5.1側壁鈍化129 7.2.5.2刻蝕物種的選擇132 7.2.5.3溫度132 7.2.6CD控制134 7.2.7表面光滑度137 7.2.8LWR/LER138 7.3應用示例141 7.3.1圖案化142 7.3.1.1自對準圖案化142 7.3.1.2極紫外（EUV）光刻146 7.3.2邏輯器件148 7.3.2.1Fin刻蝕148 7.3.2.2柵極刻蝕150 7.3.2.3側牆刻蝕152 7.3.2.4接觸孔刻蝕153 7.3.2.5BEOL刻蝕154 7.3.3DRAM和3D NAND記憶體156 7.3.3.1DRAM電容單元刻蝕156 7.3.3.2高深寬比3D NAND刻蝕168 7.3.4新興存儲171 7.3.4.1相變記憶體（PCM）171 7.3.4.2ReRAM175 參考文獻177 第8章離子束刻蝕185 8.1離子束刻蝕的機理和性能指標185 8.2應用示例186 參考文獻188 第9章刻蝕物種產生189 9.1低溫等離子體概述189 9.2電容耦合等離子體194 9.3電感耦合等離子體206 9.4離子能量分佈調製208 9.5等離子體脈衝211 9.6格柵源214 參考文獻217 第10章新興刻蝕技術221 10.1電子輔助化學刻蝕221 10.2光子輔助化學刻蝕223 參考文獻224