En gravure, rapport entre la vitesse de gravure du film à graver et celle du masque ou de la couche sous-jacente. Plus elle est élevée, moins la sous-couche est endommagée.
Nom japonais: 選択比
« Sélectivité » apparaît dans 17 questions d'entraînement réparties sur 6 thèmes, dont Gravure, Matériaux de procédé (gaz et produits chimiques), CMP et nettoyage.
Domaine: Gravure
La sélectivité se calcule séparément pour chaque film qui doit être préservé : la sélectivité par rapport au masque et la sélectivité par rapport à la couche sous-jacente sont généralement indiquées par deux valeurs distinctes. Si l'oxyde se grave à 100 nm/min tandis que le masque de résine s'érode à 20 nm/min, la sélectivité par rapport au masque vaut 100 ÷ 20 = 5 : retirer 500 nm d'oxyde consomme donc 100 nm de résine. En tenant compte de la surgravure et de l'érosion plus rapide aux bords du masque, celui-ci doit faire au moins 150 à 200 nm d'épaisseur environ. Lorsque la résine ne peut offrir cette marge, on utilise à la place un masque dur, par exemple en oxyde, en nitrure ou en film de carbone.
La vitesse de gravure et l'épaisseur du film varient sur la plaquette : au moment où la fin d'attaque est détectée, il reste du film, notamment le long des flancs de marches. Une surgravure, souvent de 20 à 50 % de la durée de la gravure principale, l'élimine, mais pendant ce temps la couche sous-jacente est exposée. La gravure de grille montre pourquoi c'est important : le polysilicium déposé sur un diélectrique de grille de quelques nanomètres seulement exige une sélectivité supérieure à 100. La recette habituelle consiste en une gravure principale rapide qui fixe le profil, puis un passage à des conditions plus douces et très sélectives, typiquement une chimie Cl2/HBr qui forme du SiCl4 et du SiBr4 volatils tout en attaquant à peine l'oxyde.
Une gravure sélective exploite généralement une réaction qui progresse sur un matériau et s'arrête sur un autre. En gravure d'oxyde, des fluorocarbures riches en carbone comme le C4F8 ou le C4F6 déposent un polymère sur toutes les surfaces ; l'oxygène libéré par l'oxyde consomme ce polymère, de sorte que l'oxyde continue à se graver, tandis que sur le nitrure ou le silicium le polymère subsiste et la gravure s'arrête, ce qui permet les contacts auto-alignés. Ajouter de l'oxygène au gaz brûle le polymère et réduit la sélectivité. Parmi les exemples en voie humide ou en phase gazeuse figurent l'acide phosphorique chaud pour graver le nitrure sélectivement par rapport à l'oxyde, le XeF2 pour le silicium avec une sélectivité supérieure à 1000, et le retrait du SiGe pour libérer les nanofeuillets.
Sélectivité et anisotropie tirent souvent en sens contraires. La gravure humide atteint facilement une sélectivité élevée, mais progresse de façon isotrope et sous-grave le masque d'environ l'épaisseur du film. La gravure sèche tire sa directivité du bombardement ionique, mais les ions énergétiques pulvérisent aussi les masques et les sous-couches : augmenter l'énergie des ions tend donc à réduire la sélectivité. Les ingénieurs procédés équilibrent chimie des gaz, énergie des ions et passivation pour obtenir les deux. La sélectivité se distingue aussi de l'uniformité, qui décrit la variation de vitesse de gravure sur la plaquette, et la même notion s'applique au CMP, où les slurries à base d'oxyde de cérium polissent l'oxyde de quelques dizaines à plus de cent fois plus vite que le nitrure.
Réponse : C. Le rapport des vitesses de gravure entre le film à graver et le masque ou la sous-couche
La sélectivité est le rapport entre la vitesse de gravure du film à graver et celle du film à préserver (masque ou sous-couche). Pour la gravure de grille, par exemple, une sélectivité de 100 ou plus par rapport à la sous-couche peut être exigée afin de préserver un diélectrique de grille de quelques nm. Plus la sélectivité est élevée, plus le masque peut être mince et moins la sous-couche est endommagée. La dispersion de vitesse sur la plaquette est appelée « uniformité ».
Réponse : B. 5
La sélectivité vaut « vitesse du film à graver ÷ vitesse du masque (ou de la sous-couche) », soit 100 ÷ 20 = 5. Graver 500 nm d'oxyde érode 100 nm de masque ; compte tenu de la surgravure et de la dégradation du profil, le masque doit avoir au moins environ 150 à 200 nm d'épaisseur. Si la sélectivité est insuffisante, on épaissit le masque ou on passe à un masque dur.
On divise la vitesse de gravure du film à retirer par celle du film qui doit subsister, comme le masque ou la sous-couche. Par exemple, 100 nm/min pour l'oxyde contre 20 nm/min pour la résine donne une sélectivité de 5.
La sélectivité compare les vitesses de gravure de matériaux différents, tandis que l'anisotropie compare les vitesses de gravure verticale et latérale d'un même matériau. Une gravure peut être très sélective tout en étant isotrope, comme de nombreuses gravures humides.
L'oxygène brûle le polymère carboné qui protège le nitrure, le silicium et la résine, et libère davantage de radicaux fluor. La gravure progresse alors aussi sur ces matériaux, et la résine s'érode plus vite.
La sélectivité est le rapport entre la vitesse de gravure du film à graver et celle du film à préserver (masque ou sous-couche).
Quelle est la définition de la « sélectivité » en gravure ?La sélectivité vaut « vitesse du film à graver ÷ vitesse du masque (ou de la sous-couche) », soit 100 ÷ 20 = 5.
Si la vitesse de gravure de l'oxyde est de 100 nm/min et la…L'oxyde de cérium se lie chimiquement à l'oxyde et l'enlève efficacement, tandis que des additifs (tensioactifs comme les acides aminés) s'adsorbent sur la surface du nitrure et freinent son polissage ; la sélectivité oxyde/nitrure peut ainsi atteindre plusieurs dizaines à plus de 100.
Pour le CMP de formation des STI, quelles particules abrasi…Pour le GAA à nanofeuillets, on usine un empilement de Si et de SiGe (environ 25 à 30 % de Ge) obtenu par épitaxie alternée ; après retrait de la grille factice, seul le SiGe est gravé avec une sélectivité élevée, laissant les feuillets de Si suspendus.
Dans la fabrication des transistors GAA à nanofeuillets, po…Le nitrure de silicium est peu perméable à l'oxygène, à l'humidité et aux ions comme le sodium, dur, et offre une bonne sélectivité de gravure vis-à-vis de l'oxyde.
Quelle utilisation du nitrure de silicium (Si3N4) est corre…Surgravure STI (isolation par tranchées peu profondes) Masque dur CMP LOCOS Gravure humide Gravure sèche 3D NAND Détection de fin d'attaque (endpoint) Plasma