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ICP刻蚀简析【精心编辑吐血推荐】


ICP刻蚀简析 1 刻蚀简介 2 ICP刻蚀原理 ICP刻蚀及检测 3 1 刻蚀: 通过物理和/或化学方法将下层材料中没有被上 层掩蔽膜材料掩蔽的部分去掉,从而在下层材料 上获得与掩蔽膜图形完全对应的图形。 光刻 湿法刻蚀与干法刻蚀 湿法刻蚀即利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学 反应来去除薄膜未被光刻胶掩膜覆盖的部分,而达 到刻蚀的目的。 Wet Etching Characteristics ? Advantages: Simple equipment High throughput High selectivity ? Disadvantages: Isotropic etching leads to undercutting Chemical costs are high Disposal cost are high 干法刻蚀是利用射频电源使反应气体生成反应活性 高的离子和电子,对硅片进行物理轰击及化学反应 ,以选择性的去除我们需要去除的区域。被刻蚀的 物质变成挥发性的气体,经抽气系统抽离,最后按 照设计图形要求刻蚀出我们需要实现的深度 Dry Etching Characteristics ? Advantages: Anisotropic etch profile is possible Chemical consumption is small Disposal of reaction products less costly Suitable for automation, single wafer, cassette to cassette ? Disadvantages: Complex equipment, RF, gas metering, vacuum, instrumentation Selectivity can be poor Residues left on wafer 刻蚀工艺的相关参数 刻蚀速率 习惯上把单位时间内去除材料的厚度定义为刻蚀速率 刻蚀速率由工艺和设备变量决定,如被刻蚀材料类型,刻蚀机 的结构配置,使用的刻蚀气体和工艺参数设置 选择比 同一刻蚀条件下,被刻蚀材料的刻蚀速率与另一种材料 的刻蚀速率的比。 选择比差:1?1 选择比好:10 - 1000 均匀性 衡量刻蚀工艺在整个晶片上,或整个一批,或批与批 之间刻蚀能力的参数。 U(%) = ( Emax – Emin ) / ( Emax+ Emin) 刻蚀剖面 被刻蚀图形的侧壁形状 各向异性:刻蚀只在垂直 于晶片表面的方向进行 各项同性:在所有方向上以 相同的刻蚀速率进行刻蚀 2 ICP 刻蚀:Inductively Couple Plasma Etch 感应耦合等离子体刻蚀 射频电源 真空室 电控柜 插板阀 开关 电感耦合等离子体(ICP)刻蚀原理 包括两套通过自动匹配网络控 制的13.56MHz射频电源 一套连接缠绕在腔室外的螺线 圈,使线圈产生感应耦合的电 场,在电场作用下,刻蚀气体 辉光放电产生高密度等离子体。 功率的大小直接影响等离子体 的电离率,从而影响等离子体 的密度。 第二套射频电源连接在腔室内 下方的电极上,样品放在此台 上进行刻蚀。 3 Etchants and etch products Solid Etch gas CF4, SF6, and NF3 Cl2 and CCl2F2 BCl3, CCl4, Cl2 O2 O2 + CF4 CF4


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