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討論主題
概述 在不同錢伯斯介質的蝕刻工藝
反應離子刻蝕（RIE）和等離子體刻蝕（PE）系統 高密度等離子體（HDP）錢伯斯 高密度等離子體源 各向異性和各向同性的組件 ICP的優勢，為介質蝕刻 介質腐蝕的應用
牛津儀器的高密度等離子系統
ICP備基於二氧化矽蝕刻系統從牛津儀器 用ICP蝕刻納米功能 改善與氫氣的選擇性 在蝕刻過程控制離子流和氣體化學 摘要 概述
本文比較了不同介質蝕刻方面。腐蝕介質的兩個領先的技術進行了討論，即二極管的反應離子刻蝕和高密度的過程。在論文中，我們將更新這些技術的最新成果，也期待在介電薄膜的納米刻蝕的重要性日益增加。
在不同錢伯斯介質的蝕刻工藝
近年來越來越多地被介質蝕刻工藝進行了不同類型的商會，取決於蝕刻的客戶需求和預算限制。蝕刻蝕刻率不是一個主要驅動力與合理的線寬（通常為> 1微米），電介質，均採用傳統的二極管型室。凡率是一個驅動程序，用更小的線寬（典型值<1微米），高密度等離子系統的使用。
反應離子刻蝕（RIE）和等離子體刻蝕（PE）系統
傳統的二極管，或平行板，等離子室以及建立行業。平行板系統是古典分解成兩種截然不同的類型，它們被稱為活性離子蝕刻（RIE）或等離子體刻蝕（PE）的系統。有的廠家已添加磁性增強這些基本制度，減少側壁的損失和限制的血漿。這兩個平行板反應器的反應離子刻蝕類型系統已介電薄膜蝕刻通常採用的一個。反應離子刻蝕的等離子體通常產生無線電頻率與射頻功率在幾百瓦的範圍內，通過向千瓦。對於駕駛選擇的頻率，在會議廳內的電子優先加快，而平均的靜電場驅動離子。經過處理的晶圓駐留在供電電極（提高離子加速）。電子平均自由程限制的經營壓力。如果壓力在附近的水平降低電子的平均自由程接近血漿不再自持的電極（一般為幾個厘米）之間的差距。一個典型的RIE的安排是在圖 1突出。
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圖1。離子刻蝕原理。
傳統的RIE型工藝通常的CF 4 / 瑞士法郎 3左右;通常要么 O 2，Ar或置換相結合。因為離子能量不能獨立控制增加射頻功率，最終將導致過多的光致抗蝕劑損害。這限制了蝕刻速率，可以實現的，通過使用更好的冷卻（利用夾緊和他提供晶圓背面），在一定程度上可緩解。對於在SEM1執行過程中，刻蝕速率可翻了一番，從 35納米到70納米，通過使用這種方法。另一種方式來增加吞吐量，增加批次大小。這是可行的，但更小的晶圓尺寸可達 100mm150毫米和系統的規模以上，與跨批次的均勻性等二極管商會問題，過多，也運行在壓力通常為 10 MT的順序，以維持血漿（請參閱前面的），這樣可減少各向異性和寬高比可以蝕刻。
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SEM 1 RIE刻蝕波導蝕刻
牛津儀器的高密度等離子系統
OIPT已經開發出高密度的系統，以解決許多相關的蝕刻率，各向異性和寬高比依賴問題。在高密度系統的工作壓力要低得多（10mTorr或更少），和相應較高的活性物種的擴散和流動。此外離子流的源動力是獨立可調，使總離子流可以增加無離子能量的增加，無形中降低抵抗破壞。
傳統的化學系統，在ICP室（如CF 4 / 3瑞士法郎），可能會導致過度抵禦損失/損害。
這是因為較高的離子流消除過多的保護抵抗聚合物。更大的分解效率，高的高密度等離子體源離子通量，允許使用高度聚合的原料氣（例如，C 4 F 8） 。由於其較低的運行壓力（即增加的物種擴散）室壁條件 ICP備商會在發揮越來越重要的作用。例如，控制聚合物集結室壁溫度調節，泵送速度最大化，加上定期等離子清洗步驟用於前處理的晶圓。
ICP備基於二氧化矽蝕刻系統從牛津儀器
OIPT的 ICP二氧化矽蝕刻系統的基礎上結合與O 2和/或惰性氣體，他的C 4 F 8 。由於C 4 F 8是緊張的環分子離解的產品被認為是CFX（X = 2）聚合物前體的高層次組成。
一個簡單的L9田口矩陣已運行在OIPT如流，ICP功率等工藝參數，以確定影響的過程。在圖 1所示的趨勢。
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圖 1
在SEM中看到那些類似的結構已經銘刻在>，3次Utilising此信息的蝕刻率和與直側壁，教育統籌局局長 2和教育統籌局局長 3
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用ICP蝕刻納米功能
使用HDP源，如ICP，在低壓下操作，開闢了蝕刻是沒有可能在一個傳統的二極管系統的納米功能的可能性。這需要表面的離子流的精確控制，以控制聚合 - 太低，並有可能是蝕刻的個人資料將錐度，否則將完全停止。 OIPT如在康奈爾大學和勞倫斯伯克利國家實驗室的納米中心密切合作，已開發出一種能夠蝕刻線寬100nm的順序結構的一系列過程，這些例子都表明SEMS的4，5和6
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改善與氫氣的選擇性
一些半導體設備製造商報告與氫除了C 4 F 8為基礎的系統提高了選擇性。這種氫包含生成的C X F Y聚合物相比，沒有經營的系統。更大程度 OIPT發現，使用這樣一個過程，導致過多的聚合物建立在反應器中，即使複雜的腔加熱利用。這將導致更頻繁的等離子清洗，再加上更多的機械清除的可能性-隨著越來越多的所有權成本減少生產過程的時間。 OIPT的發現，實現過程和硬件的正確平衡， 同時不包括使用的H 2，即在超過 1000個晶圓微米，可以蝕刻等離子清潔之前成為必要。
在蝕刻過程控制離子流和氣體化學
一個可以實現的，介質蝕刻在控制OIPT ICP系統的過程，是一個基於SiO 2的材料，如石英或玻璃，蝕刻微透鏡。控制的離子流，加上天然氣化學，需要加載隨時間變化的碳，實現基板材料所需的微透鏡的形狀。 SEM7顯示了一個完美的蝕刻微透鏡例子。
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最近的事態發展表明，>100μm的秩序，實現更深層次的介質蝕刻趨勢，正在要求。普通照片抵制口罩不能用於蝕刻到這個深度，使金屬面具，如鉻，鎳，正在使用它可以提供選擇性> 100:1。這使得在這個過程中可以使用的化學多緯度，但仍然是最重要的控制離子流。太高了，面具被蠶食由於濺射前達到所需深度。教統局局長 8日和9顯示了深刻的石英蝕刻利用鉻面膜。 SEM9有掩蔽後殘留的問題，但它顯示了大量的深度，以蝕刻的能力。
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教育統籌局局長 9
摘要
二極管和ICP進程介質蝕刻討論，經過多年的發展 - 在硬件和工藝方面。 ICP化進程提供更高的蝕刻率，更好的CD和各向異性控制，同時具有較高的長寬比等實現這些改進，需要較大的渦輪分子泵，它的成本來使用，但超過補償率較高的優勢這一點。此外，通過利用這些大型水泵和獨立的離子流控制，蝕刻納米功能的可能性是打開了。
二極管系統蝕刻線寬較大的電介質，並提供一個具有成本效益的解決方案，但速度卻慢得多，並不能用於蝕刻納米功能。
來源：“蝕刻SiO 2的介電薄膜的蝕刻工藝的比較“牛津儀器等離子技術。
對於這個源的更多信息， 請訪問牛津儀器等離子技術。