能量通量分析與數值模擬運用在電漿蝕刻矽深溝槽隔離結構之分析

摘要

深溝槽隔離(DTI)結構在三維積體電路中是重要角色，而目前最能有效率的蝕刻出非等向性DTI結構的方法，是使用BOSCH蝕刻法。然而設定BOSCH的工作參數相當複雜，若能預先了解工作參數對蝕刻的影響，可以減少試誤法的時間成本並增進製程效率。電漿主要透過離子轟擊來對矽基板進行蝕刻，此離子轟擊是貢獻電漿抵達矽基板的主要能通量。本研究使用理論能通量模型與實驗能通量模型，進行能通量運算。使用ANSYS/LS-DYNA數值分析軟體，加入Johnson-Cook失效準則做為矽破壞條件，模擬DTI蝕刻情形。透過理論能通量模型，能夠分別計算出SF6與C4F8蝕刻氣體在不同線圈?率下之能通量。透過實驗能通量模型，能夠建立SF6/C4F8混和氣體之蝕刻速率與能通量關係，以及氣體流率與能通量關係。結合理論與實驗能通量，可以取得混和氣體中，各氣體貢獻的能通量比例。並能從ANSYS/LS-DYNA 模擬不同能通量下的蝕刻輪廓。此首創模擬蝕刻輪廓的方法，以高斯分布調整電漿探頭形貌，以迭代的方式尋找出施予電漿探頭的壓力大小。比較模擬輪廓與試片蝕刻輪廓，可以控制相對誤差在6 52%以內。

獎項日期	2018 8月 1
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Jen-Fin Lin (Supervisor)