第六章：刻蚀-ppt课件.ppt

1、1ppt课件2ppt课件3ppt课件4ppt课件5ppt课件 （a）各向同性刻蚀剖面）各向同性刻蚀剖面 （b）各向异性刻蚀剖面）各向异性刻蚀剖面 6ppt课件7ppt课件8ppt课件9ppt课件10ppt课件11ppt课件12ppt课件13ppt课件 （a）0时刻时刻 （b）t1时刻时刻14ppt课件 （c）t2时刻时刻 （d）t3时刻时刻15ppt课件16ppt课件17ppt课件18ppt课件19ppt课件20ppt课件1. 刻蚀过程刻蚀过程1）刻蚀气体进入反应腔（以）刻蚀气体进入反应腔（以CF4为例）为例）2）RF电场使反应气体分解电离，产生等离子体电场使反应气体分解电离，产生等离子体3）

2、等离子体包括高能电子、离子、原子、自由基等）等离子体包括高能电子、离子、原子、自由基等（4）反应正离子轰击样品表面）反应正离子轰击样品表面各向异性刻蚀（物理各向异性刻蚀（物理 刻蚀）刻蚀） 21ppt课件1. 刻蚀过程刻蚀过程5）反应正离子吸附表面）反应正离子吸附表面6）反应元素（自由基和反应原子）和表面膜的表）反应元素（自由基和反应原子）和表面膜的表 面反应面反应各向同性刻蚀（化学刻蚀）各向同性刻蚀（化学刻蚀）7）副产物解吸附）副产物解吸附8）副产物去除）副产物去除22ppt课件1. 刻蚀过程刻蚀过程 干法刻蚀过程示意图干法刻蚀过程示意图23ppt课件n刻蚀作用刻蚀作用24ppt课件n当刻蚀

3、机电极加上射频功率后，反应气体电离形成辉光当刻蚀机电极加上射频功率后，反应气体电离形成辉光放电的等离子体；放电的等离子体； （射频电压：交流有效值几百伏、射频频率（射频电压：交流有效值几百伏、射频频率13.56MHz）n在正负半周的射频电压作用下，快速运动的电子离开等在正负半周的射频电压作用下，快速运动的电子离开等离子体轰击上下电极，使接电源的电极产生一个相对地为离子体轰击上下电极，使接电源的电极产生一个相对地为负的自偏置直流电压；负的自偏置直流电压；25ppt课件n达到一定的负电荷数量后电子会被电极排斥，产生一个达到一定的负电荷数量后电子会被电极排斥，产生一个带正离子电荷的暗区（即离子壳层）

4、；带正离子电荷的暗区（即离子壳层）；n等离子体相对于接地电极产生一个等幅的正电势电位。等离子体相对于接地电极产生一个等幅的正电势电位。电源电极自偏置电压的大小取决于电源电极自偏置电压的大小取决于RF电压的幅度、频率电压的幅度、频率和上下电极面积的比值。和上下电极面积的比值。26ppt课件27ppt课件平行板平行板RIE反应器反应器28ppt课件 反应离子刻蚀属于物理和化学混合刻蚀，主流技术反应离子刻蚀属于物理和化学混合刻蚀，主流技术形成等离子体形成等离子体产生一个较大产生一个较大的自偏置电场。的自偏置电场。29ppt课件加速与样片的化学反应加速与样片的化学反应由于由于离子轰击的方向性，遭受离子

5、轰击的底面比离子轰击的方向性，遭受离子轰击的底面比未遭受离子轰击的侧面的刻蚀要快得多，达到了未遭受离子轰击的侧面的刻蚀要快得多，达到了很好的很好的各向异性各向异性。30ppt课件31ppt课件优点：结构简单，成本低优点：结构简单，成本低三极平行板三极平行板RIE反应器反应器32ppt课件ICP-RIE 刻蚀机刻蚀机ICP部分部分传片腔传片腔33ppt课件 1）高刻蚀速率高刻蚀速率 等离子体中反应基密度大增加了刻蚀速率等离子体中反应基密度大增加了刻蚀速率 2）高方向性高方向性 系统中引入磁场使反应离子具有高方向性，可获系统中引入磁场使反应离子具有高方向性，可获 得高深宽比的槽；得高深宽比的槽；

6、3）小轰击损伤小轰击损伤 系统的自偏压低，反应离子的能量低，因而减小系统的自偏压低，反应离子的能量低，因而减小 对对Si片表面的轰击损伤。片表面的轰击损伤。34ppt课件35ppt课件36ppt课件37ppt课件38ppt课件39ppt课件40ppt课件41ppt课件42ppt课件43ppt课件44ppt课件45ppt课件46ppt课件47ppt课件48ppt课件49ppt课件1. 丙酮浸泡或超声浸泡丙酮浸泡或超声浸泡2. H2SO4：H2O2 1：1，120（用于硅片沉积金属前的去胶用于硅片沉积金属前的去胶）3. 发烟硝酸侵泡（发烟硝酸侵泡（用于刻蚀完金属铝的去胶用于刻蚀完金属铝的去胶） HF：H2O 50：1漂漂SiO2浓磷酸浓磷酸 180 50ppt课件51ppt课件