书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：纯水中溶解氧对金属吸附Ge表面的各向异性刻蚀
编号：JFHL-21-1060
作者：炬丰科技

在新一代晶体管的开发中，作为沟道材料，高迁移率的锗( Ge )备受瞩目。但是，如何高质量地加工栅极绝缘膜形成前的Ge表面，特别是湿式清洗时的各种污染物的行为和除去特性、Ge表面的微粗糙度和钝化所代表的原子水平上的结构控制方面还有很多不清楚的地方。

图1(a)是在Ge（100）表面上散布直径约20nm的Ag微粒后获得的电子显微镜(SEM)照片。将该表面浸入储存的纯水中（溶解氧浓度约为9 ppm），24小时后如图(b)所示发生变化。 也就是说，以细颗粒为中心进行局部蚀刻，并且出现暴露（111）微面的凹坑标记。这是因为溶解在纯水中的氧（O2）分子被还原成Ag细粒上的水分子（H2O），并且Ag细粒附近的Ge表面被优先氧化。由于Ge的氧化物（GeO2）是水溶性的，因此以Ag细粒为中心的Ge表面的各向异性蚀刻进行。

另一方面，当将Ge（100）浸入溶解氧浓度降低至3ppb的纯水中时，Ge（100）表面的结构没有显著变化（见图(d)）。 这表明上述各向异性蚀刻机制是合理的。此外，图1显示了控制Ge晶片湿法清洗过程中使用的纯水的溶解氧浓度的重要性。