二氧化硅的反应离子刻蚀工艺研究

采用CHF3、CF4、CHF3+CF4、CHF3+O2和CF4+O2五种工艺气体体系对二氧化硅(SiO2)作反应离子刻蚀实验,在确定最优刻蚀气体基础上,研究射频功率和气体流量配比对刻蚀速率、均匀性和选择比等主要刻蚀参数的影响。通过对实验结果比较分析,确定了刻蚀速率79nm/min、非均匀性4%、对光刻胶的选择比0.81的优化工艺。

第 3期 21 02年 6月

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处

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No 3 .

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大规模集成电路设计、制造与应用

二氧化硅的反应离子刻蚀工艺研究杨光，苟君，李伟，袁凯(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 60 5 ) 10 4摘要：用 C F、 F、 H 3 F、 H 3 2和 C+O采 H C C F+C C F+O F 2五种工艺气体体系对二氧化硅

(i:作反应离子刻蚀实验， S ) O在确定最优刻蚀气体基础上，研究射频功率和气体流量配比对刻蚀速率、均匀性和选择比等主要刻蚀参数的影响。通过对实验结果比较分析，定了刻蚀速率 7 n/确 9ma、 rn非均匀性 4、光刻胶的选择比 08 i%对 .1的优化工艺。 关键词：应离子刻蚀；反二氧化硅；刻蚀速率；优化工艺D I O编码：0 3 6/.s . 0 2—2 7 .0 2 0 .0 1 .9 9 ji n 10 s 2 9 2 1 .3 0 1

中图分类号：N T4

文献标识码： A

文章编号：0 2— 2 9 2 1 ) 3— 0 1— 3 10 2 7 ( 0 2 O 0 0 0

Opi z t n Std n te Re cie In E c ig f rSi t miai u y o h a t o t hn o O2 o vYANG Gu n, U J n L e, UAN K i a g GO u, IW i Y a ( nv syo l t n c neadTcnl yo C i,teK yL brt y U i r t fEe r i Si c n e o g hn Sa e ao t ei co c e h o f a t a r f Ee r i hnFl n g￣e ei sC eg u60 5 C i o l t ncT i i sadl er dD v e,hnd 104,hn ) co m m c aAb ta t T e r a t e in e c i g fr S O2w s p r r d u i g C 3 C 4 C 3+CF, HF sr c: h e ci o th n o i a ef me s HF, F, HF v o n 4 C 3+ O2 a d C 4+0 s e c i g g s s r s e t ey,n F 2 a th n a e e p c i l .Af r t e o t l ec i g g sh d b e s e ti e t e v t h p i t

h n a a e n a c r n d, e ma a h

rlt nh e en R o e e i si b t e F p w r& tert fd ee t ae n etrema r aa eeso t ig ao p w h a oo i rn ssa d t e j rm t fe hn i f g h h op r crt u i r i& slcii srsac e . yc mp rt ea ay i o eec ig rs l, eo t zd ae,nfm t o y ee t t wa e e rh d B o aai n ls ft thn e ut t pi e vy v s h sh miec i g p o e s wa b a n d wi e ec i g rt f7 n mi t e u i r i f4% a d t e P t hn r c s s o ti e t t t h n ae o 9 m/ n. n fm t o h h h o y n R h

slcii f 8 . ee t t o 1 vy 0. Ke r s: E; i; thn ae; pi zd p o es y wo d RI SO2 E c igrt O t mie rc s

1引言 刻蚀是半导体微机械加工中关键的工艺之一， 在器件生产过程中被广泛应用，影响制造成品率是和可靠性的重要因素。湿法刻蚀和干法刻蚀是半导体制造中两种基本的刻蚀工艺。相比于湿法刻蚀， 干法刻蚀具有各向异性、精度高、刻蚀均匀性好和工艺清洁度高等优点，满足器件微细加工的要求，成为目前主要的刻蚀方式。反应离子刻蚀有较高的刻蚀速率、良好的均匀性和方向性，现今广泛应用和很是有发展前景的干法刻蚀技术[。 1】

工艺中，i2 S常被用作绝缘层、 O牺牲层材料∞。目】

前， S 对 i干法刻蚀工艺的研究较多 4, O -]但采用不同气体体系对 S: i刻蚀进行对比研究的报道较 O少。采用 C F、 F、 H 3+C 4 C F H 3C4C F F、 H 3+O 2和

c O五种工艺气体体系对 S: F+ i作反应离子刻 O蚀，并优化射频功率和气体流量比，可得到优化工艺。

2二氧化硅的反应离子刻蚀原理反应离子刻蚀 (ecv necigRE包含物 rat ei t n, I) i o h

理性刻蚀和化学性刻蚀两种刻蚀作用，是本论文采用的干法刻蚀技术。刻蚀时，反应室中的气体辉光放电，

产生含有离子、电子及游离基等活性物质的等

二氧化硅( i具有硬度高、 S ) O耐磨性好、绝热性好、光透过率高、抗侵蚀能力强等优点以及良好的介电性质，在电子器件和集成器件、光学薄膜器件、 传感器等相关器件中得到广泛应用。在微机械加工

离子体，可扩散并吸附到被刻蚀样品表面与表面的原子发生化学反应，形成挥发性物质，达到刻蚀样品

收： 75,江宿人硕研生主方：导制工与…。缝售：01l一08一l),苏迁，士究，研向半体造艺。。件稿日杨 (一男童期2器 一

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