Ny ætsningsproces udviklet ved CNST bruger argonpulsering til at forbedre siliciumætsningshastigheden og selektiviteten

Ingeniører i CNST NanoFab har udviklet en ny plasmaætsningsteknik til silicium, som forbedrer ætsningshastigheden, maskens selektivitet, og sidevægsprofilen ved at optimere tilføjelsen af ​​argon til procesflowet. Små siliciumstrukturer med højt aspektforhold kan nu nemt og hurtigere fremstilles i NanoFab ved hjælp af fluoreret plasmakemi, der i sagens natur er isotropisk.

Direkte tilsætning af argon til et typisk SF6/C4F8-plasma forårsager primært fortynding og reducerer ætsningshastigheden. Ved at skifte ætsetrinnet med et argon-kun trin, både høj selektivitet og høje ætsningshastigheder blev opnået under opretholdelse af anisotropisk ætsning.

I en dyb siliciumætsning, C4F8 bruges til at beskytte Si sidevæggene og SF6 bruges til at ætse. Blanding af argon med ætsningsgasserne giver meget begrænset eller ingen forbedring af ætsehastigheden på grund af fortynding.

Imidlertid, alternerende argonoverfladebombardementtrin med de kemiske ætsetrin resulterer i en firedobling af siliciumætsningshastigheden, mens lodrette sidevægge bibeholdes.

Siliciumætsningshastigheden stiger med argon-trintiden, uafhængig af SF6-trintiden, og argonbombardementtrinnet er hastighedsbestemmende. Det påvirker ætsningshastigheden, samt selektivitet og ætsningsprofil.

Ingeniørerne postulerer, at argonoverfladebombardement gør de øverste atomlag af silicium amorfe, og så kan gasfasefluor reagere med og fjerne silicium. Med de lange ætsningstider forbundet med dyb siliciumgravætsning, denne hurtigere proces vil sandsynligvis blive udbredt.