干法蚀刻各向异性的机理是什么

之前我们介绍了,没有刻蚀偏差的刻蚀就是各向异性刻蚀。下面把刻蚀分解为基本步骤来介绍。首先,刻蚀气体在等离子体中分解电离,形成离子和自由基等刻蚀类物质,称为Enchant,这是第一个阶段。接下来是这些Enchant 到达晶圆表面的过程。此时,想要刻蚀出深度形状,压力低的情况更有利。但是,如果压力过低,放电就会不顺利,也会出现等离子体难以产生的问题。

下一阶段是到达晶片表面的Enchant 与被刻蚀物发生反应,进行刻蚀反应的阶段。不仅如此,还需要刻蚀反应副产物迅速脱离并排气。否则反应副产物会附着在表面,刻蚀反应无法进行。以刻蚀硅为例。作为硅的氯化物的四氯化硅和作为氟化物的四氯化氟的蒸气压,后者更高,所以如果用氟类气体刻蚀硅,反应副产物的脱离也会更快。这个思路也可以作为判断应该使用哪种刻蚀气体进行刻蚀的标准。

各向异性的定义可以用数学公式来表示。其关键是推进纵向(垂直)方向的刻蚀,抑制横向的刻蚀。也就是说,通过两种效果达成各向异性的形状。

一个是离子轰击的效果,这加速了被刻蚀物表面的自由基的反应促进了垂直方向的刻蚀。当然,离子自身的刻蚀反应也功不可没。该离子轰击可认为是鞘层电势的离子加速的效果。

另一个是侧壁保护效果,光刻胶溅射产生的碳,以及人为在刻蚀气体中添加的气体成分,可以形成侧壁保护膜。这样可以抑制横向刻蚀,各向异性形状就是依靠这两种方法形成的。

半导体工艺与设备 1、半导体工艺研究、梳理和探讨。 2、半导体设备应用、研发和进展。 3、建华高科半导体设备推广,包括:曝光机、探针台、匀胶机和切片机。 4、四十五所半导体设备推广,包括:湿化学设备、先进封装设备、电子元器件生产设备等。
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