ICP深硅刻蚀工艺研究

2013-09-27 许高斌 合肥工业大学电子科学与应用物理学院

  传器藕合等铝离子体(ICP) 刻蚀枝术是微有限子公司模式集成电路芯片精加工中的关键点枝术中的一种。再生利用德国STS 子公司STS Multiplex 刻蚀机,学习了ICP 刻蚀中平行板电容器功效、腔室压力值、刻蚀/ 钝化定期、气态流量数据等加工过程设备规格对刻蚀形貌的会反应,剖析了刻蚀时延和内壁平行度的会反应诱因,提供了深硅刻蚀、内壁细腻陡直刻蚀和举重若轻宽比刻蚀等有差异 形貌刻蚀的优化调整加工过程设备规格。   感器交叉耦合等阳离子体(Induct ively Coupled Plasma,ICP) 刻蚀的技术是 微机电专业系统(MEMS) 体微机械化制造加工生产过程中的的一种根本制造的方式,仍然其设定高精性高、大占地刻蚀匀称性好、刻蚀纵向度好、被污染的少和刻蚀表面能平整度好圆滑等缺点有哪些通用于刻蚀深奥宽比框架,在MEMS 化学工业中获取愈来愈群体越多的广泛应用。   在MEMS 电子元件激光生产流程中 中,含氟等正离子体刻蚀硅面流程中 中收录丰富有难度的生物学和电学作用。阶段,伴随对ICP 刻蚀的生物学及电学体系还还没有已经表述了解清楚,在利于ICP 激光生产时,或许需要做丰富的的工作来提高流程。文章基本研发了ICP 刻蚀中平行板电容器效率,腔室阻力,刻蚀/ 钝化期限,混合气体精准流量等技术指标对刻蚀形貌的决定,按照试验说出了深硅刻蚀、内壁平滑细腻陡直刻蚀和高妙宽比刻蚀等流程的提高刻蚀技术指标。

1、ICP刻蚀基本原理

  ICP刻蚀应用内壁钝化的技术,达成累积与刻蚀轮换采取,各向男人刻蚀体验要好好,在高精度操纵线宽的下能刻蚀出艰深宽比形貌。其一般机制是:第一点个在内壁上达成累积另一层低原子核化学不良作用物钝化膜,再将低原子核化学不良作用物和硅另外采取刻蚀( 专向刻蚀) 。在在这个反复的韵达过刻蚀和达成累积间的动平衡操纵来的高精度的各向男人刻蚀体验要好。钝化和刻蚀轮换时候中,C4F8与SF6各是做好钝化气物和刻蚀气物。第一点步钝化时候如化学不良作用式(1)和式(2)右图一样。通入C4F8气物,C4F8在等铁亚铁阴阳离子方式下被分解转换成成铁亚铁阴阳离子态CF+x基,CF-x基与抗逆性F- 基,这其中CF+x基和CF-x基与硅表面层化学不良作用,达成nCF2 低原子核钝化膜,钝化时候右图1 右图一样。其二步刻蚀时候,如化学不良作用式(3)-式(5)右图一样,通入SF6气物,添加F 铁亚铁阴阳离子解离,F-与nCF2化学不良作用刻蚀掉钝化膜并出现散发性气物CF2,之后采取硅基本的材质材料的刻蚀,刻蚀时候右图2 右图一样。

ICP深硅刻蚀工艺研究

2、实验与讨论

  做好进行實驗应用在英国STS大公司的STS Multiplex 高导热系数的生理影响阴阳阴离子刻蚀机,如图图甲中3 图甲中。体系都有四公里孤立的频射耗油率源,八路拼接到抽重力作用的生理影响腔窒外的电感初级线圈上于的生理影响气态的电离。另八路拼接到抽重力作用的生理影响腔房间置放产品的产品的样品的平板电脑上端用作调整阴阳阴离子能量转换来做好刻蚀。我局做好进行實驗中四公里频射耗油率源平率都应用13.56 MHz,产品的产品的样品为单方面抛光处理N 型<100>晶向4 5英寸硅片,它的厚度为525 um,功率电阻率是2.3~ 4.5 欧.cm。做好进行實驗下列用光刻胶为AZP4620(3000 min) 和LC100A(2000 min) 。

钝化过程原理图

图1 钝化操作过程道理图

刻蚀过程原理图

图2 刻蚀流程远离图

STS Multiplex ASE ICP 刻蚀系统结构示意图

图3 STS Multiplex ASE ICP 刻蚀设备节构构造图

结束语

  ICP 刻蚀技术设备根据其高各向男人刻蚀工作能力、较高的刻蚀波特率、对各种相关材料的刻蚀有较高的选定 比、掌控精密度高教优势特点,在MEMS 制作加工过程设备制作加工过程设备中被非常广泛应用。小编确认进行实验操作工作总结了3组各种形貌刻蚀的制作加工过程设备参数表表。在深硅刻蚀中特别对刻蚀方式中的电极电功率、SF6 气味手机流量和刻蚀期这种制作加工过程设备参数表表做懂得调整升级优化,刻蚀取得340 um 深,50 um 宽的满意硅槽。在外侧竖直细腻陡直刻蚀中,刻蚀期优速入多量O2 和C4F8 气味可能挺高硅槽外侧竖直细腻陡直度,刻蚀取得外侧干硬度为34.7 nm,垂线度达89.38°的硅槽。对刻蚀玄之又玄宽比的硅槽,在刻蚀期优速入必要比例怎么算的O2可能挺高外侧垂线度和竖直细腻度,进行实验操作刻蚀取得了玄之又玄宽比达到20:1的满意刻蚀可是。