מדוע הדפנות מתכופפות במהלך תחריט יבש?

חוסר אחידות של הפצצת יונים

יָבֵשׁתַחרִיטהוא בדרך כלל תהליך המשלב השפעות פיזיקליות וכימיות, שבו הפצצת יונים היא שיטת תחריט פיזיקלית חשובה. במהלך התהליך תחריט, זווית ההתרחשות וחלוקת האנרגיה של יונים עשויים להיות לא אחידים.

אם זווית כניסת היונים שונה במיקומים שונים על הדופן, גם השפעת הצריבה של יונים על הדופן תהיה שונה. באזורים עם זוויות כניסת יונים גדולות יותר, השפעת הצריבה של יונים על הדופן חזקה יותר, מה שיגרום לדופן באזור זה להיחרט יותר, מה שיגרום לכיפוף של הדופן. בנוסף, ההתפלגות הלא אחידה של אנרגיית היונים תייצר גם השפעות דומות. יונים בעלי אנרגיה גבוהה יותר יכולים להסיר חומרים בצורה יעילה יותר, וכתוצאה מכך חוסר עקביותתַחרִיטמעלות של הדופן במיקומים שונים, מה שבתורו גורם לדופן להתכופף.

השפעת פוטו-רזיסט

Photoresist ממלא תפקיד של מסכה בתחריט יבש, הגנה על אזורים שאין צורך לחרוט. עם זאת, הפוטורסיסט מושפע גם מהפצצת פלזמה ותגובות כימיות במהלך תהליך התחריט, וביצועיו עשויים להשתנות.

אם עובי הפוטו-רזיסט אינו אחיד, קצב הצריכה במהלך תהליך התחריט אינו עקבי, או שההידבקות בין הפוטו-רזיסט למצע שונה במקומות שונים, זה עלול להוביל להגנה לא אחידה של הדפנות במהלך תהליך הצריבה. לדוגמה, אזורים עם פוטו-רזיסט דק יותר או הידבקות חלשה יותר עשויים לגרום לחומר הבסיסי לחרוט ביתר קלות, ולגרום לדפנות הצד להתכופף במקומות אלו.

הבדלים במאפייני החומר המצע

חומר המצע החרוט עצמו עשוי להיות בעל תכונות שונות, כגון כיווני גבישים שונים וריכוזי סימום באזורים שונים. הבדלים אלו ישפיעו על קצב התחריט ועל סלקטיביות התחריט.
לדוגמה, בסיליקון גבישי, סידור אטומי הסיליקון במנחי גבישים שונים שונה, וגם התגובתיות וקצב הצריבה שלהם עם גז התחריט יהיו שונים. במהלך תהליך התחריט, קצבי התחריט השונים הנגרמים מההבדלים בתכונות החומר יהפכו את עומק התחריט של הדפנות במקומות שונים לבלתי עקביים, מה שיוביל בסופו של דבר לכיפוף דופן.

גורמים הקשורים לציוד

גם לביצועים ולמצבו של ציוד התחריט יש השפעה חשובה על תוצאות התחריט. לדוגמא, בעיות כמו פיזור פלזמה לא אחיד בתא התגובה ובלאי לא אחיד של אלקטרודות עלולות להוביל לפיזור לא אחיד של פרמטרים כמו צפיפות יונים ואנרגיה על פני הפרוסות במהלך התחריט.

בנוסף, בקרת טמפרטורה לא אחידה של הציוד ותנודות קלות בזרימת הגז עלולים גם הם להשפיע על אחידות התחריט, מה שיוביל לכיפוף דופן.