六氟-1,3-丁二烯(C4F6)作為低溫室效應(yīng)的環(huán)保型蝕刻氣體,主要用于半導(dǎo)體干法刻蝕工藝。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)的運(yùn)用,未來全球數(shù)據(jù)量將急劇增長,隨之對存儲能力的要求也越來越高,而2D平面結(jié)構(gòu)已經(jīng)到達(dá)技術(shù)極限,3D結(jié)構(gòu)是未來發(fā)展必然趨勢。隨著3D NAND技術(shù)的發(fā)展,C4F6的消耗量將大幅增加,NAND FLASH從2D轉(zhuǎn)向3D過程中,單片晶圓使用C4F6的消耗量達(dá)到之前的6倍以上。
刻蝕性能比較
C4F6,亦稱六氟-1,3-丁二烯、HFBD,其作刻蝕使用具有以下優(yōu)異性能:C/F比高達(dá)67%,與C4F8、C5F8相比,使用C4F6可得到更高的刻蝕速率選擇比;與C4F8相比,C4F6有更高的對光阻和氮化硅選擇比。這兩個刻蝕優(yōu)點,可提高刻蝕的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率,從而提高產(chǎn)品良率和可靠性,因為隨著器件尺寸推進(jìn)到0.13um,孔的CD(關(guān)鍵尺寸)要比0.18um小30%左右,鍵膜層的選擇比要高,這樣才能擴(kuò)大蝕刻的窗口。另外,C4F6全球變暖潛值低,產(chǎn)生的溫室效應(yīng)小,具有更好的環(huán)保特性,使用C4F6取代C4F8,可減少65%-82%PFC的排放。
C4F6可取代CF4,用于KrF激光銳利蝕刻半導(dǎo)體電容器圖形(Patterns)的干法工藝。C4F6具有各向異性,在硅和氧化硅蝕刻中可產(chǎn)生理想的高寬比,在蝕刻形成聚合物薄膜(光刻膠)對側(cè)壁起保護(hù)作用。