Grabado selectivo de nitruro de silicio sobre óxido de silicio usando plasma remoto ClF3/H2 | Qingdao BrightTrailblazer Group Co., Ltd.

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 5703 (2022) Citar este artículo

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La eliminación precisa y selectiva de nitruro de silicio (SiNx) sobre óxido de silicio (SiOy) en una pila de óxido/nitruro es crucial para un proceso de fabricación de memoria flash de tipo NOT-AND tridimensional actual. En este estudio, se investigó el grabado isotrópico rápido y selectivo de SiNx sobre SiOy utilizando un plasma remoto ClF3/H2 en un sistema de plasma acoplado inductivamente. La tasa de grabado de SiNx de más de 80 nm/min con la selectividad de grabado (SiNx sobre SiOy) de ~ 130 se observó bajo un plasma remoto de ClF3 a temperatura ambiente. Además, la adición de H2 al ClF3 resultó en un aumento de la selectividad de grabado por encima de 200 mientras se reducía la velocidad de grabado tanto del óxido como del nitruro debido a la reducción de los radicales F en el plasma. Las características de grabado dependiente del tiempo del plasma remoto ClF3, ClF3 y H2 mostraron un efecto de carga pequeño durante el grabado de nitruro de silicio en oblea de pila de óxido/nitruro con una tasa de grabado similar a la de la oblea de nitruro en blanco.

A medida que el tamaño del dispositivo semiconductor se reduce a sub-nanoescala y la integración del dispositivo cambia de estructura bidimensional a tridimensional, se requiere una tecnología de grabado más precisa y selectiva para la fabricación del dispositivo semiconductor1. En los diversos dispositivos semiconductores, el nitruro de silicio se ha utilizado ampliamente como capa de barrera para la difusión de dopantes, capa espaciadora de la pared lateral de la puerta, capa amortiguadora, etc. debido a sus altas características de aislamiento, alta estabilidad térmica y mecánica, etc. y grabado selectivo de El nitruro de silicio sobre el silicio y/o el óxido de silicio es importante para diversas aplicaciones microelectrónicas2.

En estos días, en la fabricación tridimensional de memoria flash tipo NOT-AND, el número de pilas de nitruro de silicio/óxido de silicio (SiNx/SiOy) está aumentando y el grosor de la capa repetida de SiNx/SiOy está disminuyendo continuamente para una mayor densidad de memoria en la vertical. dirección. Por lo tanto, el grabado de capas de SiNx de manera uniforme y muy selectiva en capas de SiOy en la pila de SiNx/SiOy es un proceso cada vez más desafiante. Hasta ahora, el grabado selectivo de SiNx en pilas de SiNx/SiOy se logra mediante grabado en húmedo con ácido fosfórico caliente (H3PO4)3,4,5,6. Sin embargo, en el caso del grabado húmedo, la penetración de una solución de grabado en los orificios se vuelve más difícil a medida que disminuye el espesor de la capa de SiNx/SiOy y las capas restantes de SiOy pueden colapsarse debido a la tensión superficial. Además, se ha encontrado que varios aditivos para aumentar la selectividad de grabado de SiNx/SiOy causan problemas de crecimiento de óxido después del grabado, a menos que las condiciones del proceso no se controlen cuidadosamente5. Para resolver estos problemas, es necesario desarrollar un proceso en seco para el grabado isotrópico y selectivo de SiNx como tecnología alternativa para la fabricación de memoria flash tridimensional tipo NOT-AND.

Se han publicado varios estudios para el grabado selectivo de SiNx sobre SiOy utilizando procesos de grabado en seco. Por ejemplo, se informó un grabado ultraelevado de SiNx sobre SiOy usando gases basados en CF4 (CF4/O2/N2, CF4/CH4/Ar) con un grabador químico de microondas aguas abajo y un grabador de plasma acoplado inductivamente (ICP)7,8 ,9. Además, los gases basados en NF3 (NF3/O2/NH3, NF3/O2/N2) también se utilizaron para el grabado selectivo ultraelevado de nitruro de silicio sobre óxido de silicio con grabadores posteriores basados en ICP o plasma acoplado capacitivamente (CCP)9, 10,11,12,13. Sin embargo, la selectividad de grabado del nitruro sobre el óxido aún debe aumentarse aún más para la aplicación del proceso de semiconductores actual debido al delgado espesor del óxido. Además, el uso de gases de grabado de fluorocarbono (CFx) tiene problemas de contaminación por carbono o deposición de polímeros CFx (CHx) en la superficie de la película, y es un factor perjudicial para la fabricación de un dispositivo. Aunque se excluyen estos límites para los aspectos de ingeniería, los altos potenciales de calentamiento global (GWP) de los gases de ataque basados en CF4 y NF3 [valores de GWP; CF4 (7.390), NF3 (17.200)] despiertan la necesidad de gases de grabado alternativos para aspectos medioambientales en un futuro próximo14.

El ClF3 con un GWP de ~ 0 se ha utilizado principalmente como gas de limpieza in situ para cámaras de deposición de vapor químico (CVD) en sustitución de compuestos de perfluorocarbono (PFC), que tienen valores de GWP elevados o como gas de grabado para el grabado de silicio por calentamiento. , grabado con haz de racimo neutro, grabado con haz de iones reactivos, etc.15,16,17,18,19. Además, el ClF3 se ha investigado para el grabado de SiGe en un sistema ICP20, el grabado de SiC con una tasa de grabado ultraalta de más de 10 µm/min21, el grabado selectivo de metales de transición y nitruros metálicos como tantalio (nitruro de tantalio) sobre óxido metálico ( Ta2O5) con método de grabado gaseoso a baja presión22. En este estudio, se aplicó plasma remoto ClF3 para un grabado selectivo rápido y ultraalto de nitruro de silicio (SiNx) sobre óxido de silicio (SiOy) aplicable para la fabricación de dispositivos semiconductores actuales y de próxima generación, incluida la memoria flash tridimensional tipo NOT-AND. El grabado de SiNx con ClF3 mostró una alta tasa de grabado de más de 80 nm/min y una selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy de ~ 130. La selectividad de grabado de SiNx aumentó aún más con la adición de H2 en el plasma de ClF3. Se investigó el efecto de los radicales Cl, F y H en el grabado selectivo de SiNx utilizando herramientas de análisis de superficie y plasma, y se sugirió su mecanismo de grabado.

La figura 1 es un dibujo esquemático de un sistema de grabado de plasma acoplado inductivamente (ICP) de tipo remoto utilizado en este estudio. El interior de la cámara de proceso se revistió con una capa de óxido de aluminio mediante anodización. La presión base de la cámara de proceso medida con un manómetro de convección se mantuvo en 3 × 10–3 Torr y la presión de operación monitoreada por un manómetro de capacitancia (manómetro Baratron) se mantuvo en 200 mTorr. Se aplicó potencia de RF de 13,56 MHz a la bobina ICP de tipo plano en el lado superior de una cámara. Para el grabado isotrópico de SiNx, se dispusieron rejillas dobles con múltiples orificios con un radio de 1,5 mm en el centro del reactor ICP para evitar un efecto de bombardeo de iones y liberar radicales en el sustrato. La temperatura del sustrato se midió en la etapa de la muestra debajo de la muestra, que se controló mediante un termopar y se ajustó de 25 a 500 °C mediante un calentador de carburo de silicio (SiC) conectado a una fuente de alimentación externa. El trifluoruro de cloro (ClF3, > 99,9 %, 200 sccm), H2 (> 99,999 %) y argón (> 99,999 % Ar, 200 sccm) se hicieron fluir a través de un distribuidor de gas de forma circular a la cámara de proceso.

Dibujo esquemático de un grabador de plasma acoplado inductivamente (ICP) de tipo remoto. En el centro de la cámara, se instalan rejillas dobles con múltiples orificios para evitar un bombardeo de iones y enviar radicales solo al sustrato. Durante el proceso, la temperatura del sustrato se controló (RT ~ 500 °C) mediante un calentador de carburo de silicio (SiC) ubicado debajo del sustrato.

Se depositaron películas delgadas de SiNx de 1,5 µm de espesor en blanco, películas delgadas de SiOy de 300 nm de espesor en blanco y pilas multicapa compuestas de películas delgadas repetidas de SiOy (27 nm) y SiNx (27 nm) mediante un proceso de deposición de vapor químico mejorado con plasma (PECVD) (suministrado por WONIK IPS Inc.).

La tasa de grabado de SiNx y SiOy se midió con un perfilómetro escalonado (Tencor, Alpha-step 500) y con microscopía de emisión de barrido (SEM, Hitachi S-4700) después de modelar con fotoprotector (PR, AZ 5214E) como máscara de grabado. Además, el SEM observó los perfiles de grabado de las películas delgadas multicapa compuestas por pilas de SiNx/SiOy. La rugosidad de la superficie de las películas después del grabado se midió con un microscopio de fuerza atómica (AFM, XE-100, Park System) con un modo de medición sin contacto. Las características del plasma ClF3/H2 se analizaron con Espectrometría de Emisión Óptica (OES, Avaspec-3648). Los gases derivados durante el proceso de grabado se controlaron con espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR, MIDAC 12.000). El estado de unión y la composición atómica de SiNx y SiOy (películas delgadas de espesor inicial de 500, 300 nm, respectivamente) antes y después del grabado se analizaron mediante espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS, MXP10, ThermoFisher Scientific) con un Al Kα monocromático. fuente (1.486,6 eV) con un tamaño de punto de 400 µm. La resolución de energía esperada de XPS está por debajo de 0,5 eV FWHM. Se usó el software Avantage 5.0 para el ajuste de curvas y se calcularon las áreas de cada pico con fondo shirley. El ángulo de incidencia de los rayos X en la muestra era de 50° y se colocó un analizador de energía de sector hemisférico perpendicular a la plataforma de la muestra.

La Figura 2 muestra las características de grabado de SiNx y SiOy con gas ClF3 solo y plasmas remotos de ClF3. Para plasmas remotos de ClF3, se añadieron 200 sccm de Ar a 200 sccm de ClF3 para la estabilidad del plasma. Como se muestra en la Fig. 2a, las tasas de grabado de SiNx y SiOy aumentaron gradualmente con el aumento de la potencia de rf debido a la disociación mejorada de ClF3 alcanzando las tasas de grabado máximas de SiNx y SiOy a ~ 90 y ~ 0,8 nm/min, respectivamente. Tenga en cuenta que la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy no varió significativamente (~ 120) sobre potencias de rf de 100 ~ 400 W. Como se muestra en la Fig. 2b, el SiNx y SiOy también podrían grabarse simplemente haciendo fluir gas ClF3 solo sin la disociación de ClF3 por plasmas de radiofrecuencia y el aumento de la temperatura del sustrato aumentaron las tasas de grabado de ambas películas. Sin embargo, las tasas generales de grabado de SiNx solo con el flujo de gas ClF3 fueron mucho más bajas en comparación con el grabado con plasmas remotos de ClF3, lo que demuestra que el grabado con plasma remoto de ClF3 es un método mucho más eficaz para el grabado de SiNx en comparación con el grabado térmico sin plasma. Mientras tanto, aunque las tasas de grabado de ambos materiales aumentaron al aumentar la temperatura del sustrato, la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy disminuyó. Se observó la misma tendencia para el grabado remoto con plasma. Como se muestra en la Fig. 2c, el aumento de la temperatura del sustrato a ~ 500 °C a una potencia de rf fija de 300 W mostró una disminución gradual de la selectividad de grabado por debajo de 40 mientras mostraba un aumento de las tasas de grabado de SiNx por encima de 600 nm/min. El efecto de la temperatura del proceso en el grabado de SiNx y SiOy puede entenderse trazando las tasas de grabado de SiNx y SiOy logarítmicamente como una función de la temperatura inversa (1/T) para el grabado con plasma remoto de ClF3 como se muestra en la Fig. 2d. Para el grabado químicamente activado, las tasas de grabado pueden describirse como la siguiente ecuación de Arrhenius.

donde k es una constante de velocidad, R es la constante del gas (1,987 cal K-1 mol-1), T es la temperatura del proceso (K) y Ea es la energía de activación. Las energías de activación calculadas (Ea) de SiNx y SiOy fueron 1,93 y 3,18 kcal/mol, respectivamente. La mayor energía de activación de SiOy significa que la tasa de grabado de SiOy aumenta más rápido que la de SiNx con el aumento de la temperatura, lo que conduce a la disminución de la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy aunque las velocidades de grabado de ambos materiales aumentan exponencialmente con aumento de la temperatura del sustrato. La rugosidad de la superficie de la raíz cuadrada media (RMS) de SiNx y SiOy después del grabado con cada condición de proceso (grabado térmico y con plasma remoto) no mostró diferencias significativas en la rugosidad de la superficie RMS entre las muestras para diferentes métodos de grabado (Figura S1, complementario información).

Características de grabado de SiNx y SiOy (a) en función de la potencia de RF para plasma remoto de ClF3 a temperatura ambiente, (b) en función de la temperatura del sustrato para grabado químico con flujo de gas ClF3 únicamente, y (c) en función de la temperatura del sustrato para plasma remoto ClF3 a 300 W de potencia rf. Se añadieron 200 sccm Ar (200 sccm) a ClF3 para la estabilidad del plasma. ( d ) tasas de grabado logarítmico versus 1 / T para el grabado con plasma remoto ClF3 de SiNx y SiOy en ( c ) para la extracción de las energías de activación.

Para mejorar la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy, se añadió H2 a ClF3 además de Ar (también se añadió Ar a ClF3/H2 para la estabilidad del plasma) y, el efecto de la adición de H2 a ClF3 en las características de grabado de SiNx y SiOy fue investigado en función del porcentaje de H2 en ClF3/H2 (plasma ClF3/H2/Ar) y los resultados se muestran en la Fig. 3a. Para aumentar el porcentaje de H2 en ClF3/H2, se aumentó el caudal de H2 manteniendo la temperatura del sustrato a 25 °C, la presión de funcionamiento a 200 mTorr, el caudal de ClF3 a 200 sccm, el caudal de Ar a 200 sccm y la potencia de rf a 300 W. Las tasas de grabado de SiNx y SiOy disminuyeron con el aumento del porcentaje de H2, sin embargo, la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy aumentó con el aumento del porcentaje de H2 en ClF3/H2. Para estudiar el mecanismo de selectividad del grabado de SiNx sobre SiOy, OES investigó las especies disociadas en los plasmas en el centro de la cámara y los subproductos durante el proceso se monitorearon usando FTIR en el sitio de bombeo. La Figura 3b,c muestra los espectros de emisión óptica y las intensidades máximas de emisión relativas de Cl, F y H normalizadas por la intensidad de Ar en función del porcentaje de H2 en ClF3/H2, respectivamente. En la Fig. 3b, las intensidades máximas de emisión óptica relacionadas con Cl, H, F y Ar podrían medirse a 280, 656, 704 y 750 nm, respectivamente. En la Fig. 3c, las intensidades de emisión óptica de Cl, F y H se normalizaron mediante la intensidad de emisión óptica de Ar (750 nm) para minimizar el efecto de la densidad de electrones en la estimación de la densidad radical a partir de la intensidad de emisión. Como se muestra en la Fig. 3c, el aumento del porcentaje de H2 no cambió la intensidad de Cl; sin embargo, disminuyó la intensidad de F mientras aumentaba la intensidad de H. La Figura 3 muestra los datos de FTIR de los gases de subproductos como SiF4 y HF medidos en el sitio de bombeo para diferentes porcentajes de H2 en ClF3/H2. A medida que aumenta el caudal de H2, la concentración de SiF4 disminuye, lo que significa que se suprimió el grabado de SiNx mientras aumentaba la concentración de HF debido a la reacción del hidrógeno (H) con el radical flúor (F) en el plasma. Por lo general, la adición de hidrógeno al plasma basado en flúor conduce a la eliminación de radicales F mediante la formación de moléculas gaseosas de HF 23,24 que tienen efectos insignificantes en el grabado de SiNx (y SiOy) a diferencia de su estado acuoso (ionizado)25,26.

(a) Características de grabado de SiNx y SiOy con plasma de ClF3/H2 en función del porcentaje de H2 en ClF3/H2. (b) Datos OES de plasma ClF3/H2/Ar con diferente porcentaje de H2 en ClF3/H2. (c) intensidades de emisión óptica de Cl, F y H normalizadas por la intensidad de Ar (750 nm) en (b) representadas en función del porcentaje de H2. (d) Datos FTIR de plasma ClF3/H2 durante el grabado SiNx. Para plasmas remotos de ClF3/H2, se añadieron 200 sccm de Ar para la estabilidad del plasma.

Los estados de enlace de Si y la composición de la superficie de SiNx y SiOy después del grabado con plasma de ClF3/H2 se analizaron mediante espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS) y los resultados se muestran en la Fig. 4 y la Tabla 1. El SiNx y el SiOy se grabaron en el temperatura del sustrato de 25 °C, presión de funcionamiento de 200 mTorr, caudales de ClF3/H2/Ar de 200/(0 y 40)/200 sccm y potencia de rf de 300 W. Como se muestra en la Fig. 4a,d, la referencia SiNx y SiOy mostró solo Si–N a 101,7 eV, Si–O a 103,4 eV, respectivamente. Sin embargo, después del grabado con plasma ClF3, se formó un enlace Si-F significativo (103,6 eV) en la superficie de SiNx, presumiblemente debido al enlace de Si con F (Fig. 4b). La relación de enlace Si-F disminuye con la adición de H2 (20 %) debido a la reducción de F en el plasma (Fig. 4c y Tabla 1). Sin embargo, no se observaron enlaces de cloro o Si-Cl (~ 103,3 eV) en la superficie de SiNx a pesar de que había suficientes radicales de Cl en el plasma de ClF3/H2 como se confirmó a través de los datos de OES en la Fig. 3b, presumiblemente, debido a la inmediata reacción de Si-Cl con radicales F. Mientras tanto, como se muestra en la Fig. 4e, f), no hubo cambios significativos en la concentración de F en la superficie de SiOy durante el grabado con plasma ClF3 y ClF3/H2. Además, no se observó una formación notable de enlaces Si-F en la superficie de SiOy durante el grabado con plasma ClF3 y ClF3/H2 a partir de la deconvolución de los datos de barrido estrecho de Si (Si 2p), lo que indica que la mayor parte del F se adsorbe en la superficie de SiOy después de la grabando. Además, la cantidad de F en la superficie de SiOy es mucho menor que la de SiNx porque el enlace Si-O es menos reactivo con el radical F en comparación con el SiNx. Como se muestra en la Fig. 4g,h, no se observó cloro en la superficie de SiNx y SiOy aunque se observó cloro en OES (Fig. 3b). Los parámetros utilizados para el ajuste de la curva de SiNx se describen en la Tabla 1 y el valor de chi-cuadrado normalizado para el ajuste de la curva fue inferior a 0,01. La información de composición de cada elemento se puede encontrar en la Tabla S1, información complementaria.

Datos de escaneo estrecho XPS (Si 2p) de SiNx (ac), SiOy (df) y Cl 2p (g, h) después de grabar con un plasma ClF3/H2 remoto.

El grabado de SiNx y SiOy puede explicarse a través de las energías de enlace de los compuestos de silicio (Si). La Figura 5 muestra el mecanismo de grabado de SiNx y SiOy bajo radicales Cl, F. Como la energía de enlace del Si–F (565 kJ/mol) es mayor que la del Si–N (355 kJ/mol) y el Si–O (452 kJ/mol)22, el SiNx y el SiOy pueden grabarse espontáneamente en condiciones suficientes. Radicales F en el plasma aunque el grabado es mucho más activo para SiNx que para SiOy. Sin embargo, la energía de enlace del Si-Cl (381 kJ/mol) es ligeramente superior a la del Si-N pero inferior a la del Si-O, lo que significa que el radical Cl solo puede reaccionar con SiNx y formar enlaces Si-Cl. . Una vez que el Si-N cambia a Si-Cl, los radicales F en el plasma pueden convertir más fácilmente el Si-Cl en Si-F (debido a la rápida conversión de Si-Cl en Si-F, como se muestra en la Fig. 5, no se pudo observar cloro en las superficies de SiNx y SiOy durante el grabado con ClF3/H2), luego el Si-F en SiNx se elimina como un compuesto volátil de SiF4. Mientras tanto, la adición de H2 en el plasma de ClF3 reduce la densidad de los radicales F al formar HF en el plasma, lo que provoca la disminución de la formación de Si-F en las superficies de SiNx y SiOy, lo que da como resultado la disminución de las tasas de grabado de SiNx y SiOy. Si Oy. Sin embargo, debido a que la concentración de cloro en el plasma no se ve significativamente afectada por la adición de H2 como se confirma a través de los datos OES en la Fig. 3c), el ataque químico de SiNx disminuye más lentamente en comparación con el de SiOy al aumentar el porcentaje de H2 a través de la conversión. de Si-Cl en la superficie de SiNx a Si-F, y que parece aumentar la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy.

Esquema de la reacción química del plasma remoto ClF3/H2 en el grabado de SiNx y SiOy. Se ilustran posibles caminos de reacción.

Usando las condiciones de grabado de ClF3 y ClF3/H2 (20%), se grabaron capas apiladas de SiNx/SiOy y los resultados se muestran en la Fig. 6. La Figura 6a es la pila de referencia de SiNx/SiOy antes del grabado. Las Figuras 6b, c son la capa apilada de SiNx/SiOy después del grabado utilizando plasmas de ClF3 y ClF3/H2 (20 %) durante 5 min y 10 min, respectivamente. Como se muestra en la Fig. 6b, c, se pudo observar un grabado altamente selectivo de SiNx sobre SiOy tanto para ClF3 como para ClF3/H2 (20 %) al no mostrar diferencias notables en el espesor de SiOy a lo largo de la profundidad del grabado. Por lo tanto, parece que la selectividad de grabado para el SiNx/SiOy real podría ser mayor que la medida con obleas en blanco. También se midió la profundidad de grabado al aumentar el tiempo de grabado y los resultados se muestran en d) tanto para ClF3 como para ClF3/H2 (20%). Las velocidades de grabado medidas de SiNx con plasma remoto ClF3 y ClF3/H2 fueron de 80 y 26 nm/min, respectivamente, que tienen valores similares con muestras en blanco en las mismas condiciones de plasma (Fig. 2a, 3a) debido a las características de grabado isotrópico de los reactivos. radicales Además, la profundidad de grabado con el tiempo de grabado fue lineal para ambas condiciones, por lo tanto, no se observó grabado dependiente de la relación de aspecto. (Los perfiles de grabado dependientes del tiempo de proceso de las pilas de SiNx/SiOy se muestran en las figuras S2 y S3, información complementaria).

Características de grabado de plasma ClF3 solo y ClF3/H2 (20 %) en SiNx/SiOy apilado. ( a ) Imágenes SEM de SiNx / SiOy apiladas de referencia. Perfil de grabado de SiNx/SiOy apilado después del grabado con (b) plasma ClF3 y (c) ClF3/H2 (20 %) durante 5 min y 10 min, respectivamente. (d) Profundidad de grabado de SiNx en el SiNx/SiOy apilado con tiempo de grabado para plasmas de ClF3 y ClF3/H2 (20 %).

Se estudió el grabado isotrópico y selectivo de SiNx sobre SiOy utilizando plasma remoto ClF3/H2 con una fuente ICP. El grabado de SiNx con procesos térmicos asistidos por plasma mostró la tasa de grabado más alta, así como la morfología superficial más suave en comparación con el grabado solo con grabado térmico o grabado con plasma. Las características de grabado dependientes de la temperatura de SiNx y SiOy demostraron una mayor energía de activación de SiOy en comparación con la de SiNx en el plasma remoto ClF3. Además, la adición de H2 (20 %) al plasma de ClF3 mejoró la selectividad de grabado de SiNx sobre SiOy de 130 a 200, aunque la velocidad de grabado de SiNx disminuyó de ~ 83 a ~ 23 nm/min. Creemos que la tecnología de grabado de SiNx ultrarrápida y selectiva se puede aplicar no solo al proceso de fabricación de memoria flash tridimensional tipo NOT-AND de próxima generación, sino también a varios procesos de semiconductores donde se requiere un grabado preciso de SiNx.

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Tian, F. & Teplyakov, AV Funcionalización de superficies de silicio dirigida a enlaces Si-N. Langmuir 29, 13–28 (2013).

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Esta investigación fue apoyada por el programa de apoyo MOTIE [Ministerio de Comercio, Industria y Energía (20003665)], KSRC (Consorcio de Investigación de Semiconductores de Corea) para el desarrollo del futuro dispositivo semiconductor y Samsung Electronics Co., Ltd. (IO201211-08086 -01). Esta investigación también fue apoyada por la Universidad SungKyunKwan y BK21 FOUR (Innovación de la escuela de posgrado) financiada por el Ministerio de Educación (MOE, Corea) y la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF). Los autores desean agradecer a Wonik IPS por el suministro de oblea de pila SiNx/SiOy y a Wonik Materials por el suministro de gas ClF3.

Estos autores contribuyeron por igual: Won Oh Lee y Ki Hyun Kim.

Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales Avanzados, Universidad Sungkyunkwan, 2066 Seobu-ro, Jangan-gu, Suwon-si, Gyeonggi-do, 16419, República de Corea

Won Oh Lee, Ki Hyun Kim, Doo San Kim, You Jin Ji, Ji Eun Kang, Hyun Woo Tak, Jin Woo Park y Geun Young Yeom

Grupo de Investigación y Desarrollo, Wonik Materials Co. Ltd., Cheongju, 28125, República de Corea

Han Dock Song, Byeong Ok Cho y Young Lae Kim

Laboratorio de Investigación de Electrónica, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, MA, EE. UU.

Ki Seok Kim

Instituto Avanzado de Nanotecnología SKKU (SAINT), Universidad Sungkyunkwan, 2066 Seobu-ro, Jangan-gu, Suwon-si, Gyeonggi-do, 16419, República de Corea

Geun Young Yeom

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GYY inició el proyecto. WOL, KHK y GYY contribuyeron al diseño experimental. WOL, KHK escribió el texto principal del manuscrito. DSK, JWP contribuyó contribuyó a la configuración experimental. HWT llevó a cabo la medición de OES. YJJ, JEK realizó el procesamiento de plasma. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Geun Young Yeom.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Lee, W., Kim, K., Kim, D. et al. Grabado selectivo de nitruro de silicio sobre óxido de silicio utilizando plasma remoto ClF3/H2. Informe científico 12, 5703 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-09252-3

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Recibido: 07 Diciembre 2021

Aceptado: 17 de marzo de 2022

Publicado: 05 abril 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-09252-3

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