Reflectance anisotropy spectroscopy (RAS) for III/V semiconductor crystal dry-etching (RIE) for in-situ identification of self-organized roughness (roughness-RIE-RAS)
用于 III/V 半导体晶体干法蚀刻 (RIE) 的反射各向异性光谱 (RAS),用于原位识别自组织粗糙度 (roughness-RIE-RAS)
基本信息
- 批准号:423491951
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2019
- 资助国家:德国
- 起止时间:2018-12-31 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In certain parameter ranges maskless (maybe reactive) ion (beam) dry-etching (IE, IBE, RIE, RIBE) e.g. of semiconductor surfaces can result in characteristic morphologies like cones or wavelike features with typical characteristic lengths of 10-100 nm. The reason for these findings is self-organization. The characteristic structures are irregularly arranged on the surface, but lie dense in the plane. After a short etch time the morphologies stay stable and further on the surface is only etched as a whole.Reflection anisotropy spectroscopy (RAS) has already been developed to a powerful surface-sensitive optical measurement technique for the in-situ monitoring of epitaxial semiconductor growth. But in the applicant’s research group also already many successful attempts have been pursued to use RAS for the monitoring of dry-etch processes, so far mainly for etch parameters, which result in smooth etch fronts (so far to control etch-depth precisely), but rudimentarily also already in parameter ranges, where certain self-organized surface roughness morphologies evolve.Depending on device applications self-organized surface-structuring is disadvantageous or advantageous. Ideally its occurrence can be suppressed or promoted in real time during the etch process. RAS could provide for in-situ monitoring and control of the surface, allowing to make appropriate etch parameter changes. This is the main idea of this proposal.In particular investigations on the question are to be performed, whether and how RAS is suitable as an in-situ tool for identification and classification of these self-organized surface roughness morphologies.
在某些参数范围内,例如半导体表面的无掩模(可能是反应性的)离子(束)干法蚀刻(IE、IBE、RIE、里贝)可以产生特征形态,如具有10-100 nm的典型特征长度的锥形或波状特征。这些发现的原因是自组织。特征结构在表面上排列不规则,但在平面上分布密集。反射各向异性光谱(Reflection Anisotropy Spectroscopy,RAS)技术已经发展成为一种强大的表面灵敏光学测量技术,用于半导体外延生长的原位监测。但是在申请人的研究小组中,也已经进行了许多成功的尝试来使用RAS来监测干法蚀刻工艺,到目前为止主要用于蚀刻参数,这导致平滑的蚀刻前沿(到目前为止精确地控制蚀刻深度),但基本上也已经在参数范围内,其中某些自组织表面粗糙度形态演变。根据器件应用,自组织表面结构化是不利的还是有利的。理想地,在蚀刻工艺期间,可以在真实的时间内抑制或促进其发生。RAS可以提供表面的原位监测和控制,允许进行适当的蚀刻参数改变。这是这个建议的主要思想。特别是要进行调查的问题,是否以及如何RAS是合适的,作为一个原位工具,这些自组织的表面粗糙度形态的识别和分类。
项目成果
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