刻蚀介绍课件.ppt

1、山东理工职业学院山东理工职业学院光伏发电技术基础光伏发电技术基础 Photoresist maskFilm to be etched(a)Photoresist-patterned substrate(b)Substrate after etchPhotoresist maskProtected filmTStart of etchEnd of etcht=elapsed time during etchT=change in thicknessSubstrateFilmResistResistSubstrateFilm(a)BiasResistFilmSubstrateWbWaUndercu

2、tSubstrateResistFilmOveretch(b)（a）0时刻 （b）t1时刻Emax：最大刻蚀速率Emin：最小刻蚀速率Eave：平均刻蚀速率n 干法刻蚀过程 1.刻蚀气体进入反应腔 2.RF电场使反应气体分解电离 3.高能电子、离子、原子、自由基等结合产生等离子体 4.反应正离子轰击表面各向异性刻蚀（物理刻蚀）5.反应正离子吸附表面 6.反应元素（自由基和反应原子团）和表面膜的表面反应各向同性刻蚀（化学刻蚀）7.副产物解吸附 8.副产物去除n干法刻蚀过程干法刻蚀过程 硅片的等离子体刻蚀过程图n刻蚀作用刻蚀作用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；在正负

3、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负的自偏置直流电压；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）；等离子体相对于接地电极产生正电势电位。电源电极自偏置电压的大小取决于RF电压的幅度、频率和上下电极面积的比值。等离子体的电位相对于接地电极来说是正的，等离子体区域中的电势在系统中最大刻蚀机辉光放电区域原理图和电势分布图刻蚀机辉光放电区域原理图和电势分布图典型圆桶式反应器结构物理刻蚀物理刻蚀+化学刻蚀化学刻蚀n由于离子轰击的方向性，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，达到了很好的各向异性。n高密度等离子是指在相同的工作压力下，等离子体中反应基（自由基、反应原子或原子团）的密度比传统等离子中高。n生产厂家：生产厂家：n美国美国TRION公司公司n型号：型号：MNL/D 1.等离子体中反应基密度大增加了刻蚀速率 2.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；3.系统的自偏压低，反应离子的能量低，因而减小 对Si片表面的轰击损伤。在等离子刻蚀中被激发的基团的特征波长Plasma-etchinga wafer 1.H2SO4：H2O2 1：1，120 2.发烟硝酸浸泡 HF：H2O 50：1漂洗SiO2 浓磷酸 160