A Hydrogen Plasma Treatment for Soft and Selective Silicon Nitride Etching

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  • Meriem Bouchilaoun
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • Ali Soltani
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • Ahmed Chakroun
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • Abdelatif Jaouad
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • Maxime Darnon
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • François Boone
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada
  • Hassan Maher
    Laboratoire Nanotechnologies & Nanosystèmes (LN2) − CNRS UMI‐3463 − Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique (3IT), Université de Sherbrooke 3000 Boulevard de l'Université Sherbrooke J1K0A5 QC Canada

説明

<jats:sec><jats:label /><jats:p>In this paper, the development of a soft and selective method to increase the etching rate and control accurately the etched thickness of Si<jats:sub>3</jats:sub>N<jats:sub>4</jats:sub> material is reported. This technique combines the low damage characteristics of wet etching with the anisotropy of plasma etching which is compatible with the requirements of many surface sensitive electronic devices such as MOS transistors. This consists on a local modification of the Si<jats:sub>3</jats:sub>N<jats:sub>4</jats:sub> layer using hydrogen‐based plasma followed by wet chemical etching in buffered oxide etch solution. The plasma conditions are optimized and a relatively high etch rate is demonstrated. FTIR analyses show clear evidence that the formation of N–H and Si–H species in the hydrogenated Si<jats:sub>3</jats:sub>N<jats:sub>4</jats:sub> layer contributes effectively to the increase of the etching rate. Finally, a chemical etching model is proposed to explain the higher etch rate of hydrogenated Si<jats:sub>3</jats:sub>N<jats:sub>4</jats:sub>.</jats:p></jats:sec>

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