Simulation of Dilute Hydrofluoric Acid Etching of Silicon Dioxide Films in Constrained Spaces
(*1)アリゾナ大学（米国 アリゾナ州 ツーソン市） 材料科学工学部
修士（工学） （現所属：マイクロンテクノロジー社 本社（アイダホ州ボイシ市））
(*2)アリゾナ大学（米国 アリゾナ州 ツーソン市） 材料科学工学部
教授 教授 博士（工学）
薄膜の横方向のエッチングを，それが接するエッチングされない薄膜からの拘束を利用して制御する手法は，3次元NANDメモリー等の半導体デバイスの製造プロセスにおいて非常に注目されている分野である。我々はこの論文で，Si薄膜で挟まれたSiO2超薄膜の希釈HFによるエッチングを，COMSOL Multiphysicsソフトウエアを用いてシミュレーションした結果について報告する。特記すべき点として，“拘束を受けていない”SiO2薄膜について文献記載のエッチングレートを用い，濡れ表面の帯電を考慮した時間依存境界条件の下でシミュレーションすることによって，拘束を受けている薄膜の膜厚がそのエッチングレートにおよぼす効果を決定できた。またこれらの結果を，実験的に求められた超薄酸化膜のエッチングレートの文献報告とも比較した。
Control of lateral etching of films that are constrained by non-etching films is an area of great interest in the manufacturingof semiconductor devices such as 3-D NAND memory. In this paper, lateral etching of very thin silicon dioxide films sandwichedbetween silicon films in dilute hydrofluoric acid has been simulated using COMSOL Multiphysics modeling software.Specifically, using literature equations for the etch rate of ‘standalone’ oxide films, a time-dependent movingboundarysimulation that takes into account the electrical charging of wetted surfaces has been used to determine theeffect of thickness of constrained oxide films on their etch rate. The results have been compared with experimentally measuredetch rates for very thin oxide films reported in the literature.
