复杂，技术难度高（3）器件损伤大
等离子体刻蚀技术刻蚀指标要求
片间、片内均匀性各向异性图形高保真高刻蚀速率
线宽损失高选择比刻蚀速率比低损伤
刻蚀技术的趋势：
单片工艺
大片化
（为什么要大片化？）
1980早期100to150
1980晚期150to200
1990末期200to300
2009
450
原因：提高效率，降低成本
微细化
199719992001200320062009
02501801501301007
2012005
亚微米，深亚微米
铜线工艺多层互连1997，6层2002，9层低损伤
刻蚀等离子体源的发展趋势低气压大片化高密度高速率大面积均匀脉冲
ECRICPHELICONSWP
f各类材料结构刻蚀微电子
硅mo
o，poly，dopedu
doped介质刻蚀氧化物刻蚀，氮氧化物金属刻蚀铝，钨，钼光胶掩膜
光电子IIVIIIIV半导体材料，石英光波导激光器腔面、光栅、镜面（对于刻蚀表面的光滑度、形状控制要求较高）
微机电硅高刻蚀速率刻蚀形状
等离子体刻蚀中的各种效应、影响（1）宏观负载效应（macroloadi
geffect）
f刻蚀速率
ms
刻蚀面积（cm2）
原因：单位时间到达单位刻蚀面的反应粒子数量大于反应所需要的粒子刻蚀速率由刻蚀反应速度决定
刻蚀面积增加单位时间到达单位刻蚀面的反应粒子数量小于反应所需要的
粒子刻蚀速率由反应粒子通量决定
反应粒子数量不足解决方法：（2）微观负载效应microloadi
geffect
fARDEAspectRatioDepe
de
tEffect效应ARDE与气压的关系
ARDE与气体种类的关系
f可以分析得到造成ARDE的原因：（a）中性粒子遮蔽（b）离子遮蔽
线宽减小，粒子在微槽孔中输运效率降低
解决方法：降低气压，提高离子流方向性（提高偏置电压）
（3）微结构电荷积累（chargebuiltup）效应
电荷积累损伤
f刻蚀面积（cm2）微区差分带电效应Local
otchi
g
f（4）不同刻蚀气体的影响（a）CF4，C2F6，C3F8，C4F10
CF4，C2F6，C3F8，C4F10气体分子中C的含量依次增加，刻蚀过程中固体表面的C量依次增多。刻蚀速率依次下降。C量的增加对SiO2，Si刻蚀速率的抑制作用不同。
原因：能量足够大的离子轰击SiO2表面，能够活化表面的SiO链。
来自SiO链的氧，可以与表面附着的C反应，从而减小C的吸收层厚度，或把C层清除（COCO2），使SiO2表面有更多与F反应的机会。
Si表面就没有这样的能力why表面会形成比较厚2
m～7
m的聚合物薄层绝大部分离子不能直接轰击到硅表面上。因此C／F比高的氟碳化合物等离子体中，Si的刻蚀速率大大下降。指导结论1：
当等离子体中的F∶Cr