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刻蝕剖面 Etch Cross-section
點(diǎn)擊量：544 日期：2023-08-09 編輯：硅時(shí)代
刻蝕剖面指的是被刻蝕圖形的側(cè)壁形狀。有兩種基本的刻蝕剖面：各向同性和各向異性刻蝕剖面。各向同性的刻蝕剖面是在所有方向上（橫向和縱向）以相同的刻蝕速率進(jìn)行刻蝕，導(dǎo)致被刻蝕材料在掩模下面產(chǎn)生鉆蝕（見圖）而形成的，這帶來不希望的線寬損失。濕法化學(xué)腐蝕本質(zhì)上是各向同性的，因而濕法腐蝕不用于亞微米器件制作中的選擇性圖形刻蝕。一些干法等離子體系統(tǒng)也能進(jìn)行各向同性刻蝕。由于后續(xù)工藝步驟或者被刻蝕材料的特殊需要，也有一些要用到各向同性腐蝕的地方。
圖1 濕法各向同性化學(xué)腐蝕
對(duì)于亞微米尺寸的圖形來說，希望刻蝕剖面使各向異性的，即刻蝕只在垂直于硅片表面的方向進(jìn)行（見圖2），只有很少的橫向刻蝕。這種垂直的側(cè)壁使得芯片上可制作高密度的刻蝕圖形。各向異性刻蝕對(duì)于小線寬圖形亞微米器件的制作來說非常關(guān)鍵。先進(jìn)集成電路應(yīng)用上通常需要88到89度垂直度的側(cè)壁。各向異性刻蝕大部分是通過干法等離子體刻蝕來實(shí)現(xiàn)的。表1圖示了濕法和干法刻蝕后的幾種剖面形狀。
表1 濕法腐蝕和干法刻蝕的側(cè)壁剖面
各向異性刻蝕的程度可以適度（較小的側(cè)壁傾角）或高各向異性的（垂直的側(cè)壁）。刻蝕剖面指的就是被刻蝕薄膜側(cè)壁的形狀。垂直的剖面是高的各向異性刻蝕的結(jié)果。各向異性特性通常有下面的公式給出：
上式中，RL，RV分別代表橫向和縱向刻蝕速率。如果橫向刻蝕速率為0，則將這種刻蝕工藝稱為理想的各向異性（A=1）。反之，當(dāng)A=0時(shí)則代表橫向與縱向刻蝕速率相同。
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