Hvorfor bøjes sidevæggene under tør ætsning?

Uensartethed af ionbombardement

Tørreætsninger normalt en proces, der kombinerer fysiske og kemiske effekter, hvor ionbombardement er en vigtig fysisk ætsningsmetode. I løbet afætsningsproces, kan indfaldsvinklen og energifordelingen af ​​ioner være ujævn.

Hvis ionindfaldsvinklen er forskellig ved forskellige positioner på sidevæggen, vil ætsningseffekten af ​​ioner på sidevæggen også være forskellig. I områder med større ionindfaldsvinkler er ionernes ætsningseffekt på sidevæggen stærkere, hvilket vil få sidevæggen i dette område til at blive ætset mere, hvilket får sidevæggen til at bøje. Derudover vil den ujævne fordeling af ionenergi også give lignende effekter. Ioner med højere energi kan fjerne materialer mere effektivt, hvilket resulterer i inkonsistenteætsninggrader af sidevæggen i forskellige positioner, hvilket igen får sidevæggen til at bøje.

Påvirkningen af ​​fotoresist

Fotoresist spiller rollen som en maske ved tør ætsning og beskytter områder, der ikke skal ætses. Imidlertid påvirkes fotoresisten også af plasmabombardement og kemiske reaktioner under ætseprocessen, og dens ydeevne kan ændre sig.

Hvis tykkelsen af ​​fotoresisten er ujævn, forbrugshastigheden under ætseprocessen er inkonsekvent, eller adhæsionen mellem fotoresisten og substratet er forskellig på forskellige steder, kan det føre til ujævn beskyttelse af sidevæggene under ætseprocessen. For eksempel kan områder med tyndere fotoresist eller svagere vedhæftning gøre det underliggende materiale lettere ætset, hvilket får sidevæggene til at bøje på disse steder.

Forskelle i substratmaterialeegenskaber

Det ætsede substratmateriale i sig selv kan have forskellige egenskaber, såsom forskellige krystalorienteringer og dopingkoncentrationer i forskellige områder. Disse forskelle vil påvirke ætsningshastigheden og ætseselektiviteten.
For eksempel i krystallinsk silicium er arrangementet af siliciumatomer i forskellige krystalorienteringer forskelligt, og deres reaktivitet og ætsningshastighed med ætsegassen vil også være anderledes. Under ætseprocessen vil de forskellige ætsningshastigheder forårsaget af forskellene i materialeegenskaber gøre ætsningsdybden af ​​sidevæggene på forskellige steder inkonsekvente, hvilket i sidste ende fører til sidevægsbøjning.

Udstyrsrelaterede faktorer

Ætseudstyrets ydeevne og status har også en vigtig indflydelse på ætseresultaterne. For eksempel kan problemer såsom ujævn plasmafordeling i reaktionskammeret og ujævn elektrodeslid føre til ujævn fordeling af parametre såsom iondensitet og energi på waferoverfladen under ætsning.

Derudover kan ujævn temperaturkontrol af udstyret og små udsving i gasstrømmen også påvirke ensartetheden af ​​ætsningen, hvilket fører til bøjning af sidevæggen.