先进原子级刻蚀材料与关键工艺研究进展

夏龙锐1，2，李俊杰1，2，杨超然1，2，周娜1，2，高建峰1，2，张青竹1，2，陈睿1，2，杨涛1，2，李俊峰1，2，王文武1（1.中国科学院微电子研究所， 集成电路制造重点实验室； 2.中国科学院大学集成电路学院）

摘要：长期以来半导体产业界都遵循着“摩尔定律”，晶体管尺寸不断微缩、工艺节点不断向前更新。刻蚀技术作为集成电路制造中图形转移的一个重要手段， 一直备受人们关注。目前，集成电路产业中先进制程已经进入3纳米级的工艺节点，需要刻蚀工艺有极高的精度和选择比。常规的反应离子刻蚀，由于连续刻蚀的滞后效应已不能满足要求。先进原子层刻蚀技术，因其反应过程的自限制特性，为实现纳米级尺寸和精度的器件制作工艺提供了一个可行的解决方案。本文针对国际先进原子层刻蚀材料、机制与工艺方面的进行综述，先说明了反应离子刻蚀目前遭遇的瓶颈以及对先进原子层刻蚀这一先进刻蚀技术的重要需求，讲述了原子层刻蚀的起源、概念、特点等内容，接着展开介绍了热原子层刻蚀和等离子原子层刻蚀这两种原子层刻蚀的实现方式，总结与阐述了能被原子层刻蚀加工的材料、工艺的最新研究进展， 最后对该技术进行了总结，讲述了其未来发展趋势，分析讨论了原子层刻蚀的机遇和挑战。

关键词： 原子层刻蚀（ALE）； 自限性； 等离子原子层刻蚀； 热原子层刻蚀