news 2026/4/18 10:24:33

用ICP-RIE刻蚀接触孔工艺中中,侧壁的角度与射频功率关系大不大?

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张小明

前端开发工程师

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用ICP-RIE刻蚀接触孔工艺中中,侧壁的角度与射频功率关系大不大?

知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:用ICP-RIE刻蚀接触孔工艺中中,侧壁的角度与射频功率关系大不大?如何通过调节功率来调节侧壁角度?

什么是刻蚀的侧壁角度?

如上图,侧壁角度是侧壁相对于衬底的倾斜角度,是衡量刻蚀质量的重要指标之一。理想的侧壁角度接近90°,垂直于衬底,但是大多数情况下的侧壁角度是倾斜的,即锥形。

垂直或倾斜的刻蚀角度均有其应用的场景,垂直角度更适合高密度互连的要求,可以避免锥形角度带来的空间浪费。而锥形角度可以使填孔工艺大大降低。ICP-RIE的功率调节?

如上图,改变上位机电源的功率,可以改变等离子体的密度;改变偏置电源的功率可以改变正离子轰击晶圆的能量。增大ICP-source的电源时,等离子体浓度会增大;增大偏置电源的功率时等离子体中的正离子受到的吸引力增大,正离子具有更大的动能轰击晶圆表面。

上下位机电源功率的比值与刻蚀角度的关系?

当ICP-source:RF source的功率比值上升时,侧壁的角度下降,比如从89°下降到85度,即侧壁更倾斜了。

原因是当ICP-source:RF source的功率比值上升时,等离子体浓度增加的更加明显,即化学作用的比值上升,侧壁角度下降。当ICP-source:RF source的功率比值下降时,正离子的动能增加明显,物理轰击的比值上升,侧壁角度更加陡直。

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