Problemen i etsningsprocessen

Etsningteknik är ett av nyckelstegen i halvledartillverkningsprocessen, som används för att ta bort specifika material från skivan för att bilda ett kretsmönster. Men under torretsningsprocessen stöter ingenjörer ofta på problem som belastningseffekt, mikrospåreffekt och laddningseffekt, som direkt påverkar kvaliteten och prestanda hos slutprodukten.

 Ⅰ Lastningseffekt

Belastningseffekt avser fenomenet att när etsningsområdet ökar eller etsdjupet ökar under torretsning, minskar etsningshastigheten eller att etsningen är ojämn på grund av otillräcklig tillförsel av reaktivt plasma. Denna effekt är vanligtvis relaterad till egenskaperna hos etssystemet, såsom plasmadensitet och likformighet, vakuumgrad, etc., och är allmänt närvarande vid olika reaktiv jonetsning.

 •Förbättra plasmadensitet och enhetlighet: Genom att optimera designen av plasmakällan, som att använda effektivare RF-effekt eller magnetronförstoftningsteknik, kan en högre densitet och mer enhetligt fördelad plasma genereras.

 •Justera sammansättningen av den reaktiva gasen: Att tillsätta en lämplig mängd hjälpgas till den reaktiva gasen kan förbättra plasmans enhetlighet och främja effektiv utsläpp av etsningsbiprodukter.

 •Optimera vakuumsystemet: Förbättring av pumphastigheten och effektiviteten hos vakuumpumpen kan bidra till att minska uppehållstiden för etsande biprodukter i kammaren, och därigenom minska belastningseffekten.

 •Designa en rimlig fotolitografisk layout: Vid design av fotolitografilayouten bör mönstrets densitet beaktas för att undvika övertäta arrangemang i lokala områden för att minska påverkan av belastningseffekten.

 Ⅱ Micro-trenching effekt

Mikrogrävningseffekten hänvisar till fenomenet att under etsningsprocessen, på grund av att högenergipartiklarna träffar etsningsytan i en lutande vinkel, är etsningshastigheten nära sidoväggen högre än i det centrala området, vilket resulterar i icke -vertikala avfasningar på sidoväggen. Detta fenomen är nära relaterat till vinkeln på de infallande partiklarna och sidoväggens lutning.

 •Öka RF-effekten: En korrekt ökning av RF-effekten kan öka energin hos de infallande partiklarna, vilket gör att de kan bombardera målytan mer vertikalt, och därigenom minska etsningshastigheten       skillnaden mellan sidoväggen.

 •Välj rätt etsmaskmaterial: Vissa material kan bättre motstå laddningseffekten och minska mikrogrävningseffekten som förvärras av ackumuleringen av negativ laddning på masken.

 •Optimera etsningsförhållandena: Genom att finjustera parametrar som temperatur och tryck under etsningsprocessen kan etsningens selektivitet och enhetlighet kontrolleras effektivt.

 Ⅲ  Laddningseffekt

Laddningseffekten orsakas av etsmaskens isolerande egenskaper. När elektronerna i plasman inte kan fly snabbt kommer de att samlas på maskytan för att bilda ett lokalt elektriskt fält, störa de infallande partiklarnas väg och påverka etsningens anisotropi, speciellt vid etsning av fina strukturer.

 • Välj lämpliga etsmaskmaterial: Vissa specialbehandlade material eller ledande maskskikt kan effektivt minska aggregationen av elektroner.

 •Implementera intermittent etsning: Genom att periodiskt avbryta etsningsprocessen och ge elektroner tillräckligt med tid för att fly, kan laddningseffekten minskas avsevärt.

 •Justera etsningsmiljön: Ändring av gassammansättning, tryck och andra förhållanden i etsningsmiljön kan bidra till att förbättra plasmans stabilitet och minska förekomsten av laddningseffekten.