The invention discloses a device and method for self limiting accurate etching of silicon. Since the device limit precise etching of silicon includes a vacuum reaction chamber, transmission device, air intake device and a suction device, a vacuum chamber is provided with a first base, second base, the first second temperature control device, temperature control device, wherein, the first temperature control device on the first base of the temperature control, the temperature is less than 150 DEG C. Regulation second temperature controller temperature on the base second, the temperature higher than 150 DEG, transmission device for transmission of samples, the sample cycle in the first base and the second base for processing, the reaction gas inlet device or purge gas into the vacuum reaction chamber, air pumping device, the residual gas from the vacuum chamber out. The invention can realize accurate etching of silicon by atomic level, and has obvious isotropy characteristics, and can realize three-dimensional processing.
【技术实现步骤摘要】
一种自限制精确刻蚀硅的装置及方法
本专利技术涉及集成电路领域,具体涉及一种自限制精确刻蚀硅的装置及方法。
技术介绍
集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺将一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。随着集成电路技术的不断发展,晶体管的特征尺寸不断缩小,目前正在由5nm向更小的技术迈进,沟道也由平面发展到鳍形(FinFet)再到纳米线,所以对其制造技术提出了更高的要求,尤其是三维加工能力。原子层刻蚀技术(Atomiclayeretching)是一项新兴的刻蚀技术,目前有设备厂商及研究机构推出一种刻蚀硅的原子层刻蚀技术,基本原理及过程如下:(1)采用Cl2对硅表面进行改性(modification),将Si-Si悬挂键改性成Si-C键,表示为,Cl2(气)+Si(固)→SiClx(固)。由于形成的物质在常温下为固体,所以该步具有自我限制特性,只影响约一个原子层;(2)去除多余Cl2;(3)采用合适能量的Ar离子去除固态SiClx并且不能对Si造成损伤。Si-Si键能为3.4eV,Si-Cl键能为4.2eV,Cl的引入会将Si与下层Si之间的键能降低到2.3eV。因此,Ar离子的能量阈值需要精确在能够敲击掉Si-C物质而不会敲击Si-Si,即可自我限制地刻蚀掉SiClx;然后重复以上过程完成刻蚀 ...
【技术保护点】
一种自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,包括:真空反应腔、传输装置、进气装置和抽气装置,所述真空反应腔内设置有第一基座、第二基座、第一温控装置、第二温控装置,其中,所述第一温控装置对所述第一基座的温度进行调控,使其温度小于150℃,所述第二温控装置对所述第二基座的温度进行调控,使其温度大于150℃,所述传输装置对样品进行传输,使样品在所述第一基座和所述第二基座上循环进行加工,所述进气装置将反应气体或吹扫用气体通入真空反应腔,所述抽气装置将残余气体从真空反应腔内抽出。
【技术特征摘要】
1.一种自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,包括:真空反应腔、传输装置、进气装置和抽气装置,所述真空反应腔内设置有第一基座、第二基座、第一温控装置、第二温控装置,其中,所述第一温控装置对所述第一基座的温度进行调控,使其温度小于150℃,所述第二温控装置对所述第二基座的温度进行调控,使其温度大于150℃,所述传输装置对样品进行传输,使样品在所述第一基座和所述第二基座上循环进行加工,所述进气装置将反应气体或吹扫用气体通入真空反应腔,所述抽气装置将残余气体从真空反应腔内抽出。2.根据权利要求1所述的自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,所述反应气体为HBr。3.根据权利要求1所述的自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,所述第一基座的温度在-60℃~140℃之间。4.根据权利要求1所述的自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,所述第二基座的温度在160℃~800℃之间。5.根据权利要求1所述的自限制精确刻蚀硅的装置,其特征在于,还包括感应耦合等离子体源。6.一种自限制精确刻蚀硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:Si表面自限制层形成步骤,利用传输装置将形成在半导体衬底上的待刻蚀Si层样品放置在第一基座上,...
【专利技术属性】
技术研发人员:康斯坦丁·莫吉利尼科夫,
申请(专利权)人:鲁汶仪器有限公司比利时,
类型:发明
国别省市:比利时,BE
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