干法刻蝕的工藝參數

干法刻蝕的工藝參數，一般指刻蝕條件中可以被調整的條件項目。即，刻蝕條件中的工藝氣體的流量、各工藝氣體之間的比例、腔體的壓力、腔體上下電極上設定的功率、下部電極的溫度(及腔壁的設定溫度)、終點檢測系統中檢測窗口的設定參數。 通常我們利用工藝參數與刻蝕參數之間的關系，來制定可以滿足規格圖形需要的刻蝕條件。比如，對于一些尺寸規格較小的接觸孔圖形，在干法刻蝕的過程中，常會出現中途刻蝕停止的現象，這往往是由于反應聚合物在孔內側壁聚積引起的。由于接觸孔的孔徑較小，內 壁上聚合物的堆積回阻止等離子自由活性激團進一步進入孔的底部，最終導致刻蝕停止。針對這種的情況，我們可以適當增加下部電極的功率和降低淀積氣體的比例來進行改善。下部電極功率參數可以增加等離子的直進性，也就是物理異方性，達到垂直刻蝕的效果，這樣可 以減少內壁上的反應聚合物的淀積。另外，降低淀積氣體的比例，是指刻蝕條件中對于淀積氣體的設定。所胃淀積氣體，是指相對于與表面材料發生反應的主刻蝕氣體外的輔助氣體，它們可以在刻蝕反應中，幫助產生一些容易淀積的聚合物，反應聚合物淀積在側壁上，保護側壁不被刻蝕，從而確保良好的刻蝕形狀。但適當降低該氣體的比例，可以改善刻蝕停止的問題。

然而，任何一個工藝參數的變化都會引起刻蝕參數的變化。如，功率變化或氣體比例的變化，會引起刻蝕速率的變化。硅片面內各點的速率變化了，意味著面內的均一性會發生變化。同時，隨著速率的變化，相對于某種表面材料的選擇比也發生了變化。因此說，工藝參 數和刻蝕參數之間有著密切的關系。我們雖然推斷，通過改變某些工藝參數可能改善圖形或解決刻蝕中出現的問題。但是，我們必須制定出適當的工藝條件。比如，按如上的分析，我們增加了下部電極的功率，刻蝕停止的問題可能解決了。但由于功率的增加，刻蝕速率變快 了，光刻膠對于該刻蝕材料的選擇比降低了，導致整個孔徑尤其是開口處的尺寸或形狀惡化了。這樣的條件，解決了停止問題，卻仍然不能在生產中應用。因此說，調整工藝參數是一個權衡利弊，掌握平衡的過程。掌握工藝參數與刻蝕參數之間的關系非常重要，它可以幫助 我們較為全面的判斷和制定出一個完善的工藝條件。

所以，制定刻蝕條件是一種技能。一個優秀的刻蝕工藝工程師，可以在較短的時間內通過準確的數據分析和判斷，確立并完善刻蝕條件，使之應用在生產中，解決實際的生產問題。關于工藝參數和刻蝕參數的具體取樣、分析及最終圖形確認的研究，將于下一章節，在金 屬刻刻蝕的具體課題研究中，進行詳細的闡述。