超低温等离子体实现高效低温刻蚀：超低电子温度技术增强半导体纳米加工各向异性

《Materials Science in Semiconductor Processing》：Enhanced anisotropy in advanced semiconductor nanofabrication via ultralow electron temperature plasma for cryogenic etching

本文介绍了一种通过直流偏置栅极在电感耦合等离子体（ICP）系统中产生超低电子温度（ULET）等离子体的创新方法，可显著抑制等离子体热通量（包括离子轰击、UV辐射和表面复合热），使衬底加热降低50%以上。该技术将低温刻蚀的衬底温度提升100K仍保持六倍各向异性改善，为3D NAND等先进半导体器件提供高效、低损伤的纳米加工方案。

　　

^章节亮点

^{超低温电子温度等离子体的生成}

图2展示了ULET等离子体的形成机制。图2a示意性描绘了ICP源区域和提取区域之间的电势分布。其中V_p1和V_p2分别代表ICP源区域和提取区域的等离子体电势。腔室壁电气接地，而衬底处于电气浮动状态。当施加负栅极电压V_G时，在ICP源区域的等离子体与栅极之间会形成鞘层电势...

^结论

本文证明通过利用超低电子温度（ULET）等离子体可降低等离子体热通量，从而在升高的衬底温度下实现高度各向异性的刻蚀。通过控制电感耦合等离子体（ICP）系统中栅极的电压，可降低电子温度，进而显著减少等离子体热通量。这种降低不仅缓解了冷却需求，减少了对极端冷却基础设施的依赖...