第五章刻蚀原理.ppt

两大关键问题： 选择性 方向性：各向同性/各向异性;刻蚀速率R(etch rate);A＝0 0A1 A=1;刻蚀要求: 1. 得到想要的形状（斜面还是垂直图形） 2. 过腐蚀最小（一般要求过腐蚀10％，以保证整片刻蚀完全） 3. 选择性好 4. 均匀性和重复性好 5. 表面损伤小 6. 清洁、经济、安全;刻蚀过程包括三个步骤： 反应物质量输运（Mass transport）到要被刻蚀的表面 在反应物和要被刻蚀的膜表面之间的反应 反应产物从表面向外扩散的过程;湿法刻蚀;BOE：buffered oxide etching 或BHF: buffered HF;例4：Si采用KOH腐蚀;原子密度：111 110 100 腐蚀速度：R(100)? 100 R(111);;利用Si的各向异性湿法腐蚀制作的MEMS（MicroElectroMechanical Systems）结构;湿法腐蚀的缺点;干法刻蚀;化学刻蚀 物理刻蚀;离子增强刻蚀-Ion Enhanced etching;典型的RF等离子刻蚀系统和PECVD或溅射系统类似;等离子体;刻蚀机制、等离子体探测与终点的控制;19;等离子体探测;刻蚀时间（任意单位）;Sputtering mode：硅片置于右侧电极，该电极接地（反应腔体通常也接地，则增大该电极有效面积）； 右侧暗区电压差小，通过离子轰击的物理刻蚀很弱;SiCl4;刻蚀方程式;氧气的作用;CF4等离子体;Si+4F*?SiF4? SiO2+4F*?SiF4? +O2? Si3N4+12F*?3SiF4? +2N2?;在CF4中加入少量H2，可使CFx：F*的浓度比增加。 从而使SiO2:Si及Si3N4：Si的腐蚀速率比增大;增加F/C比（加氧气），可以增加刻蚀速率 减少F/C比（加氢气），刻蚀过程倾向于形成高分子膜;刻蚀方向性的增加;本节课主要内容;反应等离子体刻蚀技术与设备; 1 10 100 1000;反应离子刻蚀（RIE）;电子回旋共振（ECR）等离子体刻蚀机;其他高密度等离子体刻蚀机;等离子体;集成等离子体工艺;TiW刻蚀腔;反应等离子体刻蚀的应用;硅沟槽刻蚀;多晶硅与多晶硅化物栅极刻蚀;介质刻蚀;金属导线刻蚀－Al;Cu;两层嵌入式工艺中不同的工艺步骤;LPCVD(低压化学汽相沉积) W已广泛用于接触孔填塞与第一层金属层，这是因为钨有完美的淀积均匀覆盖性。氟基与氯基化合物均可以刻蚀钨，且生成挥发性产物。利用钨全面???蚀得到钨插栓是钨刻蚀的一项重要应用。