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Process Condition Optimization for Atomic Layer Etching: Insights into Surface Phenomena from Multiscale Computational Framework and Experiments
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PRE
AI
DOI：10.1016/j.vacuum.2025.114864.png)
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摘要
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原子层刻蚀（ALE）是一种由自限制化学改性步骤驱动的制造方法。将宏观加工条件与纳米级制造特征（包括刻蚀速率和表面粗糙度）相关联，对于产品质量和制造过程的效率至关重要。本研究提出了一种基于有限元分析和细胞方法的跨尺度计算框架。数值分析再现了等离子体特性，并通过细胞方法在原子尺度上捕捉形貌演变。数值预测的刻蚀速率和表面粗糙度与实验观察结果高度一致，实现了在SiO2衬底（每周期3.5 Å）上的逐层刻蚀，并将表面粗糙度降低至1.2 Å。对多种加工条件（包括线圈功率、偏置电压和刻蚀时间）进行了参数化研究。鉴于不同加工条件下刻蚀结果的不同，提出了实现ALE的最小刻蚀时间以优化ALE效率。通过探究ALE影响表面粗糙度的机制，我们发现：尽管ALE在不同工艺条件下导致平面粗糙度出现轻微差异，但其对预定义粗糙表面的影响随表面粗糙度显著变化。
Keyword:
Atomic layer etching
Multiscale computational framework
Finite element method
Cellular method
Etch per cycle
Surface roughness
期刊
IF:
3.9
论文数:
1.4W
被引数:
2.5W
机构
引用论文
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