Problemerne i ætsningsprocessen

Ætsningteknologi er et af nøgletrinene i halvlederfremstillingsprocessen, som bruges til at fjerne specifikke materialer fra waferen for at danne et kredsløbsmønster. Men under tørætsningsprocessen støder ingeniører ofte på problemer såsom belastningseffekt, mikrorilleeffekt og opladningseffekt, som direkte påvirker kvaliteten og ydeevnen af ​​det endelige produkt.

 Ⅰ Loading Effect

Belastningseffekt refererer til det fænomen, at når ætsningsområdet øges eller ætsningsdybden øges under tørætsning, falder ætsningshastigheden, eller ætsningen er ujævn på grund af utilstrækkelig tilførsel af reaktivt plasma. Denne effekt er sædvanligvis relateret til ætsesystemets karakteristika, såsom plasmadensitet og ensartethed, vakuumgrad osv., og er almindeligt til stede i forskellige reaktive ionætsninger.

 •Forbedre plasmadensitet og ensartethed: Ved at optimere designet af plasmakilden, såsom at bruge mere effektiv RF-effekt eller magnetronforstøvningsteknologi, kan der genereres en højere tæthed og mere ensartet fordelt plasma.

 •Juster sammensætningen af ​​den reaktive gas: Tilføjelse af en passende mængde hjælpegas til den reaktive gas kan forbedre plasmaens ensartethed og fremme den effektive udledning af ætsende     biprodukter.

 •Optimer vakuumsystemet: Forbedring af pumpehastigheden og effektiviteten af ​​vakuumpumpen kan hjælpe med at reducere opholdstiden for ætsningsbiprodukter i kammeret og derved reducere belastningseffekten.

 •Design et rimeligt fotolitografisk layout: Ved design af fotolitografilayoutet bør tætheden af ​​mønsteret tages i betragtning for at undgå overtæt arrangement i lokale områder for at reducere påvirkningen af ​​belastningseffekten.

 Ⅱ Mikro-trenching-effekt

Mikrogravningseffekten refererer til det fænomen, at under ætseprocessen, på grund af de højenergipartikler, der rammer ætsningsoverfladen i en skrå vinkel, er ætsningshastigheden nær sidevæggen højere end i det centrale område, hvilket resulterer i ikke -lodrette affasninger på sidevæggen. Dette fænomen er tæt forbundet med vinklen af ​​de indfaldende partikler og hældningen af ​​sidevæggen.

 •Øg RF-effekten: Korrekt forøgelse af RF-effekten kan øge energien af ​​de indfaldende partikler, så de kan bombardere måloverfladen mere lodret og derved reducere ætsningshastigheden       forskellen på sidevæggen.

 •Vælg det rigtige ætsemaskemateriale: Nogle materialer kan bedre modstå opladningseffekten og reducere mikrograveeffekten, der forværres af akkumulering af negativ ladning på masken.

 •Optimer ætsningsforholdene: Ved at finjustere parametre såsom temperatur og tryk under ætsningsprocessen kan selektiviteten og ensartetheden af ​​ætsningen kontrolleres effektivt.

 Ⅲ  Opladningseffekt

Opladningseffekten er forårsaget af ætsemaskens isolerende egenskaber. Når elektronerne i plasmaet ikke kan undslippe hurtigt, vil de samle sig på maskeoverfladen for at danne et lokalt elektrisk felt, interferere med de indfaldende partiklers vej og påvirke ætsningens anisotropi, især ved ætsning af fine strukturer.

 • Vælg passende ætsemaskematerialer: Nogle specialbehandlede materialer eller ledende maskelag kan effektivt reducere aggregeringen af ​​elektroner.

 •Implementer intermitterende ætsning: Ved periodisk at afbryde ætseprocessen og give elektroner tilstrækkelig tid til at undslippe, kan opladningseffekten reduceres betydeligt.

 •Juster ætsemiljøet: Ændring af gassammensætning, tryk og andre forhold i ætsemiljøet kan bidrage til at forbedre stabiliteten af ​​plasmaet og reducere forekomsten af ​​opladningseffekten.