Оптимизация отжига в индуктивно-связанной плазме O2/N2: роль суммарной скорости расхода газа и добавления азота для равномерности и скорости

В передовом производстве полупроводников достижение сверхвысокой равномерности отжига имеет решающее значение. В настоящем исследовании систематически изучены комбинированные эффекты суммарной скорости расхода газа и добавления азота в процессе отжига в индуктивно-связанной плазме. Двухмерная осесимметричная модель жидкой среды была интегрирована с экспериментальной диагностикой. Результаты показали, что в диапазоне расхода 200–1000 SCCM расширяющаяся разделительная вихревая зона и усиленный конвективный перенос синергетически выравнивают пространственное распределение реактивных видов, что приводит к равномерному отжига по пластине. Более того, улучшение характеристик при добавлении 10% N2 в основном обусловлено «отравлением» NO, которое подавляет потерю атомов O на поверхности за счёт заметного влияния на коэффициент прилипания. Этот механизм эффективно решает традиционную взаимосвязь между скоростью отжига и равномерностью. Оптимальное технологическое окно 500–1000 SCCM с 10% N2 последовательно обеспечивало высокую скорость отжига (>500 нм/мин) и отличную равномерность внутри пластины (<3%).