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tag: 黄光,蚀刻

在光刻工艺中，经过曝光和显影之后，在光刻胶层中形成图形结构，通过刻蚀可以在光刻胶下方的材料上重现出与光刻胶上相同的图形，实现图形的转移。

随着超大规模集成技术的发展，图形加工的线条宽度越来越细，对转移图形的重现精度和尺寸的要求也越来越高。

目前在集成电路工艺中应用的刻蚀技术主要包括：液态的湿法腐蚀和气态的干法刻蚀。

图形的保真度

![[A=ET=ULSI对图形转移的要求 image 1.png]]

经过腐蚀之后图形，通常呈现为三种情况，设纵向腐蚀速率为Vv、侧向腐蚀速率为V_l。
图(a)，Vl =0，腐蚀只沿纵向进行，为各向异性腐蚀。
图(b)和(c)，在纵向腐蚀的同时，侧向也进行了腐蚀。若Vv = Vl ，为各向同性腐蚀。

在一般的腐蚀过程中， Vv＞Vl＞0，实际腐蚀是不同程度的各向异性，用A表示腐蚀的各向异性的程度：

![[A=ET=ULSI对图形转移的要求 image 2.png]]

如果用被腐蚀层的厚度h和图形侧向展宽量 |df-dm|来代替纵向和横向的腐蚀速率，则上式可改写为:

![[A=PH=ULSI对图形转移的要求 image 3.png]]

若|df-dm|=0，A＝1，表示图形转移过程产没有失真；
若|df-dm|＝2h， A＝0，表示图形失真情况严重，即各向同性腐蚀；通常 0 < A < 1。

在实际的腐蚀过程中，掩模和衬底也会被腐蚀，为了严格控制每一层腐蚀图形的转移精度，同时避免对其他各层材料的腐蚀，需要控制不同材料的腐蚀速率。

选择比是指两种不同材料在腐蚀的过程中被腐蚀的速率比。通常可以用选择比来描述图形转移中各层材料的相互影响。

在ULSI中要腐蚀的硅片尺寸通常大于150mm，而被腐蚀的图形尺寸一般小于微米量级。硅片上薄膜的厚度存在起伏，且同一硅片不同部位的腐蚀速率也不同，这些因素都会造成腐蚀图形转移的不均匀。

假设要腐蚀的薄膜平均厚度为h，各处厚度的变化因子为0≤δ≤ 1；腐蚀的平均速度为V，各处腐蚀速率的变化因子为1＞ζ＞0。考虑极限情况：最厚处用最小腐蚀速率腐蚀，时间为tmax，最薄处用最大腐蚀速率腐蚀，时间为tmin，则有

![[tmp_A=ET=ULSI对图形转移的要求 image 3.png]]

如果以tmin为腐蚀时间，则厚膜部位未腐蚀尽；若延长腐蚀时间，这将造成较薄部位的过刻蚀，影响图形转移精度。

为了获得理想的腐蚀，控制腐蚀的均匀性，同时减少过刻非常重要。

ULSI的图形非常精细，在腐蚀过程中如果引入玷污，既影响图形转移的精度，又增加了腐蚀后清洗的复杂性和难度。

防止玷污是腐蚀的一个重要要求。