离子束刻蚀
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
要 因素之 一。在固定 电压 为 ５０ ０ Ｖ， 分 别 采 用 ３ ｍＡ、４ ｍＡ 、５ ｍＡ 、６ ｍＡ 的 条 件 下 ，对 不 ０ ０ ０ ０ 同 材 料 进 行 刻 蚀 图 ２给 出 了 测 量 结 果 。 从 图
中 可 见 ，随 束 流 增 加 刻 蚀 速 率 增 加 。刻 蚀 速 率
的增 加 ，离 子 能 量 增 加 ，刻 蚀 速 率增 加 。但 为
避 免 或 尽 可 能 减 少 对 离 子 轰 击 基 片 造 成 的 损 伤 ，要 选 择 适 当 的 速率 并 尽 量 降 低 电 压 。
２ ３ 束 流 大 小 对 刻 蚀 速 率 的 影 响 ． 离 子柬 的 密 度 也 是 直 接 影 响刻 蚀 速 率 的 主
的 选 择 还 要 根 据 衬 底 玲 却 装 置 的 玲 却 效 果 决 定 ， 因 为 随 着 柬 流 增 加 ，基 片 温 升 也 增 加 ， 尤
已腐 蚀 完 ，露 出鲜 艳 的 ｓ０ ｉ ，说 明 确 面 腐 蚀 几 乎 比平 面腐 蚀 快 一 倍 ，反 映 了 刻 蚀 速 率 与 离 子 柬 入 射 角有 关 用 台 阶仪 测 试 大 面 积 样 品 的腐
艺 试 验 结 果 及部 分 应 用结 果 。
２ 离 子 束 刻 蚀 工 艺试 验
离 子 束 刻蚀 技术 的 一 个 很 重 要 的物 理 参 数
是 溅 射 率 它 表 征 着 每 一 个 人 射 离 子 打 出 的 原 子 数 。 如 ５ ０ Ｖ 氢 离 子 的情 况 下 ， 的 溅 射 率 是 例 ０ｅ 碳
图 ５是 以 ｓＯ 作 掩 膜 腐 蚀 ｓ 的 扫 描 电镜 ｉ ｉ
蚀 情 况 ： 条 下 区 域 的 台 阶 显 示 结 果 如 图 ３ 在 小 。
半 导体枝 末 １ ９ ９ ９年 ２月 第 ２ ４善 弟 】期
其 是 采 用 光 刻 胶 作 掩 膜 的情 况 下 ， 冷却 不 好 ， 胶
４０
维普资讯 http://www.cqvip.com
小 条 的 两 边 不 是 垂 直 被 腐 蚀 下 去 ，底 部 每 边 加 宽 约 ６ ｔ ， 且 小 条 的 底 部 两 侧 确 有 Ａｕ的 痕 ０￣ 而 ｍ 迹 ， 可认 为 是 阴影 效 应 和再 淀 积 效 应 的结 果 。 即
直 流 方 法使 气 体 分 子 电 离 ， 子 对 基 片轰 击 引起 离
钻蚀 ， 已不 能 满足 高 精 度 细 线 条 图 形 刻 蚀 的 要
求 ，于 是 逐 步 发展 了 一 系 列 干 法 刻 蚀技 术 。应 用 较 普 遍 的 有 等 离 子 刻 蚀 、 反 应 离 子 刻 蚀 、 二
极 溅 射 刻 蚀 、 离 子 柬 刻 蚀 （ｇ 离 子 铣 ） ｔ称
等 离 子 刻 蚀是 在 湿 法 腐 蚀 技 术 基 础 上 发 展 起 来 的 ， 于 纯 化 学 性 腐 蚀 。这 种 方 法 腐 蚀 均 匀 属 性 好 、损 伤 小 ， 点 是 各 向 刻 蚀 同 性 ，对 于 １ ｍ 缺 ／ ＊
空 气 中 放 置 时 间 长 短 、本 底 真 空 度 高 低 、氢 气 纯
度 都 能 影 响 它们 的刻蚀 速 率 。 氧 离 子存 在 的情 有
Ｉ ｔ ￡ ！ Ｅ． 馏茸鬻
￡
况 下 ， 和 Ｔｉ Ａｌ 刻蚀 速 率 可 降 到 ｌ ｍ／ ｎ以 下 ｎ ｍｉ 裹 １ 几种 常 用 材 料 的刻 蚀 速 率
安 全 ，工艺 参 数 可 控性 好 ｉ 大 的 缺点 是 有 再淀 最
积 效 应 。 文 重 点 介绍 离 子 柬 刻蚀 设 备原 理 、 本 工
以 下 的细 线 条 线 宽 损失 明显 。 以 ，在等 离子 刻 所
蚀 的 基 础 上 改 进 反 应 结 构 和 接 电 方 式 ， 现 了反 出 应 离 子 刻 蚀 。 方 法 加 快 了 纵 向 的 腐 蚀 速 度 ，具 该
３９
有 各 向 异性 的腐 蚀 特 点 。对 于 １ ｍ 以下 的细 线 ／ ＊ 条 的腐 蚀 线 宽 损 失 较小 。 以上 两 种 腐 蚀 方 法都 离
不开 反 应 气 体 ， 蚀 不 同材 料 需要 不 同 的反 应气 刻
半 导体 鞋 米 １ ９ ９ ９年 ２月 第 ２ ４喜 第 １期
ｓ ｔ． ｕｉｓ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ Ｉ ｎ ｂ ａ ｙ ｒ ｓ ｏ ｅ ｍ Ｅｔ ｈ ｎ Ｒａ ｅ ｃ ｉｇ ｔ
１ 引 言
随 着 半 导 体 器 件 的 发 展 ， 芯 片 图 形 精 度 越 来 越 高 ， 常 规 的 湿 法 腐 蚀 由 于 难 以 避 免 的 横 向
Ｉ ｏｎ
蔓 笋 ｇ ，
７ ￣． Ｙ３ Ｒ
Ｚ ａ ｈｕ ｈ ｏ Ｌｉ ａ， Ｚｈ ｕ Ｍ ｉ ｇｈ ｉ Ｗ ａ ｇ Ｓ ｕ ｉ ｇ ｏ ｎ ｕ， ｎ ｈ ｍ ｎ
ＬｉＪｎ ｉ ｏ，Ｈｕ ｉ ｏ ｇ，Ｚ ｕ Ｘｉ ｏ ｉ ｉ ｂａ ｏ Ｃａ ｈ ｎ ｈｏ ａ ｌ
维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｏ １原 子 ／ 子 ， 银 则 是 ３个 原 子 ／ 子 ， 射 ． 离 而 离 溅 率 越 大 刻蚀 速 率 越快 。刻 蚀 速 率 与离 子 束 能 量 、
柬 流 大 小 、 子束 轰 击 表 面 的入射 角 以及 被加 工 离
材 料 的 原 子 结 构 、晶 向 等 许 多 因 素 有 关 。作 者 用 Ｌ ４型 双 离 子 束 刻 蚀 机 进 行 了 如 下 工 艺 试 验 。 Ｋ－
维普资讯 http://www.cqvip.com
离 子 束 刻 蚀
一
Ｉ／
整亘
摘要
பைடு நூலகம்
旦垒堑． 王书明 李锦标
（ 子～ 第 十 三 研 究 所 ， 石 家 庄 ０ ０ ５ ） 电 部 ５ ０ １
霍彩虹
周晓黎
ａ 介 绍 了 几 种 常 用 的 干 法 刻 蚀 技 术 的 机 理 ，重 点 介 绍 了 离 子 柬 刻 蚀 的 基 本 原 理 ，给 出 了 ５ ５种
２ １ 不 同材 料 的刻 蚀 速 率 ． 由于 离 子 束 刻蚀 装 置 中采 用 了 中和灯 丝 ， 可 中和 Ａｒ 离 子 的 正 电 荷 ，使 正离 子束 变 成 中 性 ＋ 束。 以这 种 高 能 的 中性 束 轰 击被 刻 蚀 基 片 而实 现
刻 蚀 加 工 ， 以 对 材 料 无 选 择 性 ， 属 非 金 属 均 所 金 可 刻 蚀 。只 是 不 同 材 料 的 刻 蚀 速 率 不 一 样 。在 国 产 设 备 上 对 常 用 的 Ｐ 、Ｗ 、Ａｕ Ｓ 、Ｓ Ｏ 、 Ｔｉ ｔ 、 ｉ ｉ 、
２ ４ 侧 立 刻蚀 实验 ． 为 了解 图 形 侧 壁 和 底 部 的刻 蚀情 况 ，进 行
了 侧 立 刻 蚀 试 验 。 为 了 便 于 观 察 ， 在 一 个 淀 积 ６ ０ ｍ ｉ 的 硅 片 上 又 淀 积 ５ ｎ Ｔｉ 和 １ ｎ ＳＯ２ ０ ｍ ６ ０ ｍ ３ ｎ Ａｕ， 此 样 品 分 成 几 片 ， 划 出 几 个 宽 将 并 ０ ５ ｍ ，ｌ ．ｒ ａ ｍｍ 的 小 条 ， 片 厚 度 ０ ４ 硅 ． ｍｍ 。 别 分 做 以下试验 ： ａ 单个 小 条 侧 立 ， 在 大 面 积 的样 品上 。 ） 压 比 较 侧 面 腐 蚀 与 平 面 大 面 积 腐 蚀 的 差 别 。 经 ５分 钟 刻 蚀 ， 面 积 平 面 上 被 腐 蚀 去 ４ ０ ｍ 的 Ａｕ 大 １ｎ ， 而 侧 立 的 小 条 上 的 ６ ０ ｍ 的 Ａｕ 和 ５ ｎ 的 Ｔｉ ３ｎ ０ｍ
体 及 组 分 ． 要 不 同 的 激 励 方 式 和 激 励 条 件 。反 需 应 气 体 一般 是 氯 化 物或 氟化 物 ， 有 的材 料很 难 还 找 到 台 适 的反 应 气 体 ，如 Ｐ ｔ往 往 采 用 纯 物 理 作
用 的二 极溅 射 刻 蚀 或 离子 柬 刻 蚀 ， 极 溅 射采 用 二
材 料 名 称
捌 蚀 速 宰 ／ ｍ ・ｍｉ ｎ ｎ一
喜
瑚 基
篇
Ａｕ
Ｐ ｔ
Ｗ
Ｓ０１ ｉ
６ ３ ． １ ． １ ． １ ０ ６０ ３０ ６０ ６０ 仉 屏 露 电０ ｍＡ
２ ２ 离 子能 量对 刻蚀 速 率 的 影 响 ． 刻 蚀 速 率 直 接 与 轰 击 基 片 的 离 子 能 量 有
（ ｅ１ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｔｈ ３ ｈ ｉ ｓｉ ｔ ，￣ ｉ ｉ ｒ ｆ Ｅｔ ｓ ｉｚ ￣ ｎ ５ ０ １ ｔ ｎ ｓ ｙ ， Ｋｉ ｈ ａ ｇ ０ ０ ５ １ ｔ ａ
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｈ ａ ｉ ｒ ｎ ｉ ｌ ｆ ｉ ｎ ｂ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｅ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｂ ｓ ｃ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｏ ｏ ｅ ｍ ｔ ｈ ｎ ｎ ｒ — ｓ ｎｔ ｔ ｈ ｎ ａ ｅ ｆ ５ ｉ ｄ ｉ ｅ ｅ ｔｍ ａ ｅ ｉ ｌ ． Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ ｓ ｏ ５ ｋ ｎ ｓ ｄ ｆ ｒ ｎ ｔ ｒａ ｓ ｆ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｂ ａ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｎ ｏ ｔ ｇ ｎ ｈ ｅ ｍ ｈ ｔ ｈ ｎ ａ ｅ ｎ ｒ ａ ｅ ｗｉｈ ｉ ｃ ｅ ｓｎｇ ｏ ｈ ｅ ｍ ｃ ｅ ｅ ａ ｉ ｇ ｖ ｌ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｂ ａ ｃ ｒ ｅ ｔｄ ｎ ｉｙ Ｗ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｅ ｃ ｅ ａ ｔ ｒ ｔ ＥＭ ｎ ｎ ｌ ｚ ｈ ｅ ｕ ｒ ｎ ｅ ｓｔ ｎ ｌ ｚ ｈ ｒ ｃ ｉａ ｔ ｈ ｄ ｐ ｔｅ ｎ ｗｉｈ Ｓ ａ ｄａ ａｙ ｅｔ ｅｒ —
的损 伤 大 ， 蚀 速率 低 ；而离 子 束 刻 蚀是 由一个 刻
离 子 源 提 供 离 子 ， 子 能 量 低 密 度 大 ， 基 片 损 离 对 伤 小 ， 蚀 速 率 快 。 两 种 方 法 刻 蚀 的 各 向 异 性 刻 这 非 常 好 、图 形 转 移 精 度 高 ，不 用 反 应 气 体 ，工 艺
圉 １ 刻 蚀 速 率 与 屏 栅 电 压 的 关 系 （ 定 屏 栅 电 流 为 ５ ｍＡ） 固 ０
Ａｌ 材 料 的刻 蚀 速 率 进行 了试 验 ，表 １给 出 了 等
几种 材 料 在屏 栅 电压 ５ ０ ０ Ｖ、屏 栅 电 流 ５ ｍＡ 条 ０
很容 易碳化 。
件 下 的刻 蚀 速 率 。 和 铝 的刻 蚀 速 率没 有 培 出是 钛 因 为 这类 材 料 的刻蚀 速 率受外 界 影 响 较 大 ， 如在
不 周材料 在 ５ ０Ｖ 能量 ３ ０ｅ ｍＡ／ｍ 漉 密 度 条 件 下 的 捌 蚀 速 率 ， 给 出 了 封 蚀 速 率 艟 柬 流 能 量 和 柬 流 密 ｃ 柬 并
度 增 加而 增 加的 试验结 果 和 实际 图形 刻蚀 的 扫描 电镜 分 析结 果 ，对有 关问 题进 行 了讨论 。
关 。 定 柬 流 为 ５ ｍＡ ， 别 采 用 ４ ０ 、 ０ Ｖ 、 固 ０ 分 ０Ｖ ５０ ６ ０ 、 ０ Ｖ 的 条 件 对 不 同 材 料 进 行 刻 蚀 。图 １ ０Ｖ ７ ０ 给 出 了 试 验 结 果 。 从 图 中 可 以 看 出 ：随 着 电 压
田 ２ 劐 蚀 连 辜 与 屏 栅 电 藏 的 关 系 （ 定屏橱 电压 为 ５０ ） 固 ０Ｖ
中 可 见 ，随 束 流 增 加 刻 蚀 速 率 增 加 。刻 蚀 速 率
的增 加 ，离 子 能 量 增 加 ，刻 蚀 速 率增 加 。但 为
避 免 或 尽 可 能 减 少 对 离 子 轰 击 基 片 造 成 的 损 伤 ，要 选 择 适 当 的 速率 并 尽 量 降 低 电 压 。
２ ３ 束 流 大 小 对 刻 蚀 速 率 的 影 响 ． 离 子柬 的 密 度 也 是 直 接 影 响刻 蚀 速 率 的 主
的 选 择 还 要 根 据 衬 底 玲 却 装 置 的 玲 却 效 果 决 定 ， 因 为 随 着 柬 流 增 加 ，基 片 温 升 也 增 加 ， 尤
已腐 蚀 完 ，露 出鲜 艳 的 ｓ０ ｉ ，说 明 确 面 腐 蚀 几 乎 比平 面腐 蚀 快 一 倍 ，反 映 了 刻 蚀 速 率 与 离 子 柬 入 射 角有 关 用 台 阶仪 测 试 大 面 积 样 品 的腐
艺 试 验 结 果 及部 分 应 用结 果 。
２ 离 子 束 刻 蚀 工 艺试 验
离 子 束 刻蚀 技术 的 一 个 很 重 要 的物 理 参 数
是 溅 射 率 它 表 征 着 每 一 个 人 射 离 子 打 出 的 原 子 数 。 如 ５ ０ Ｖ 氢 离 子 的情 况 下 ， 的 溅 射 率 是 例 ０ｅ 碳
图 ５是 以 ｓＯ 作 掩 膜 腐 蚀 ｓ 的 扫 描 电镜 ｉ ｉ
蚀 情 况 ： 条 下 区 域 的 台 阶 显 示 结 果 如 图 ３ 在 小 。
半 导体枝 末 １ ９ ９ ９年 ２月 第 ２ ４善 弟 】期
其 是 采 用 光 刻 胶 作 掩 膜 的情 况 下 ， 冷却 不 好 ， 胶
４０
维普资讯 http://www.cqvip.com
小 条 的 两 边 不 是 垂 直 被 腐 蚀 下 去 ，底 部 每 边 加 宽 约 ６ ｔ ， 且 小 条 的 底 部 两 侧 确 有 Ａｕ的 痕 ０￣ 而 ｍ 迹 ， 可认 为 是 阴影 效 应 和再 淀 积 效 应 的结 果 。 即
直 流 方 法使 气 体 分 子 电 离 ， 子 对 基 片轰 击 引起 离
钻蚀 ， 已不 能 满足 高 精 度 细 线 条 图 形 刻 蚀 的 要
求 ，于 是 逐 步 发展 了 一 系 列 干 法 刻 蚀技 术 。应 用 较 普 遍 的 有 等 离 子 刻 蚀 、 反 应 离 子 刻 蚀 、 二
极 溅 射 刻 蚀 、 离 子 柬 刻 蚀 （ｇ 离 子 铣 ） ｔ称
等 离 子 刻 蚀是 在 湿 法 腐 蚀 技 术 基 础 上 发 展 起 来 的 ， 于 纯 化 学 性 腐 蚀 。这 种 方 法 腐 蚀 均 匀 属 性 好 、损 伤 小 ， 点 是 各 向 刻 蚀 同 性 ，对 于 １ ｍ 缺 ／ ＊
空 气 中 放 置 时 间 长 短 、本 底 真 空 度 高 低 、氢 气 纯
度 都 能 影 响 它们 的刻蚀 速 率 。 氧 离 子存 在 的情 有
Ｉ ｔ ￡ ！ Ｅ． 馏茸鬻
￡
况 下 ， 和 Ｔｉ Ａｌ 刻蚀 速 率 可 降 到 ｌ ｍ／ ｎ以 下 ｎ ｍｉ 裹 １ 几种 常 用 材 料 的刻 蚀 速 率
安 全 ，工艺 参 数 可 控性 好 ｉ 大 的 缺点 是 有 再淀 最
积 效 应 。 文 重 点 介绍 离 子 柬 刻蚀 设 备原 理 、 本 工
以 下 的细 线 条 线 宽 损失 明显 。 以 ，在等 离子 刻 所
蚀 的 基 础 上 改 进 反 应 结 构 和 接 电 方 式 ， 现 了反 出 应 离 子 刻 蚀 。 方 法 加 快 了 纵 向 的 腐 蚀 速 度 ，具 该
３９
有 各 向 异性 的腐 蚀 特 点 。对 于 １ ｍ 以下 的细 线 ／ ＊ 条 的腐 蚀 线 宽 损 失 较小 。 以上 两 种 腐 蚀 方 法都 离
不开 反 应 气 体 ， 蚀 不 同材 料 需要 不 同 的反 应气 刻
半 导体 鞋 米 １ ９ ９ ９年 ２月 第 ２ ４喜 第 １期
ｓ ｔ． ｕｉｓ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ Ｉ ｎ ｂ ａ ｙ ｒ ｓ ｏ ｅ ｍ Ｅｔ ｈ ｎ Ｒａ ｅ ｃ ｉｇ ｔ
１ 引 言
随 着 半 导 体 器 件 的 发 展 ， 芯 片 图 形 精 度 越 来 越 高 ， 常 规 的 湿 法 腐 蚀 由 于 难 以 避 免 的 横 向
Ｉ ｏｎ
蔓 笋 ｇ ，
７ ￣． Ｙ３ Ｒ
Ｚ ａ ｈｕ ｈ ｏ Ｌｉ ａ， Ｚｈ ｕ Ｍ ｉ ｇｈ ｉ Ｗ ａ ｇ Ｓ ｕ ｉ ｇ ｏ ｎ ｕ， ｎ ｈ ｍ ｎ
ＬｉＪｎ ｉ ｏ，Ｈｕ ｉ ｏ ｇ，Ｚ ｕ Ｘｉ ｏ ｉ ｉ ｂａ ｏ Ｃａ ｈ ｎ ｈｏ ａ ｌ
维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｏ １原 子 ／ 子 ， 银 则 是 ３个 原 子 ／ 子 ， 射 ． 离 而 离 溅 率 越 大 刻蚀 速 率 越快 。刻 蚀 速 率 与离 子 束 能 量 、
柬 流 大 小 、 子束 轰 击 表 面 的入射 角 以及 被加 工 离
材 料 的 原 子 结 构 、晶 向 等 许 多 因 素 有 关 。作 者 用 Ｌ ４型 双 离 子 束 刻 蚀 机 进 行 了 如 下 工 艺 试 验 。 Ｋ－
维普资讯 http://www.cqvip.com
离 子 束 刻 蚀
一
Ｉ／
整亘
摘要
பைடு நூலகம்
旦垒堑． 王书明 李锦标
（ 子～ 第 十 三 研 究 所 ， 石 家 庄 ０ ０ ５ ） 电 部 ５ ０ １
霍彩虹
周晓黎
ａ 介 绍 了 几 种 常 用 的 干 法 刻 蚀 技 术 的 机 理 ，重 点 介 绍 了 离 子 柬 刻 蚀 的 基 本 原 理 ，给 出 了 ５ ５种
２ １ 不 同材 料 的刻 蚀 速 率 ． 由于 离 子 束 刻蚀 装 置 中采 用 了 中和灯 丝 ， 可 中和 Ａｒ 离 子 的 正 电 荷 ，使 正离 子束 变 成 中 性 ＋ 束。 以这 种 高 能 的 中性 束 轰 击被 刻 蚀 基 片 而实 现
刻 蚀 加 工 ， 以 对 材 料 无 选 择 性 ， 属 非 金 属 均 所 金 可 刻 蚀 。只 是 不 同 材 料 的 刻 蚀 速 率 不 一 样 。在 国 产 设 备 上 对 常 用 的 Ｐ 、Ｗ 、Ａｕ Ｓ 、Ｓ Ｏ 、 Ｔｉ ｔ 、 ｉ ｉ 、
２ ４ 侧 立 刻蚀 实验 ． 为 了解 图 形 侧 壁 和 底 部 的刻 蚀情 况 ，进 行
了 侧 立 刻 蚀 试 验 。 为 了 便 于 观 察 ， 在 一 个 淀 积 ６ ０ ｍ ｉ 的 硅 片 上 又 淀 积 ５ ｎ Ｔｉ 和 １ ｎ ＳＯ２ ０ ｍ ６ ０ ｍ ３ ｎ Ａｕ， 此 样 品 分 成 几 片 ， 划 出 几 个 宽 将 并 ０ ５ ｍ ，ｌ ．ｒ ａ ｍｍ 的 小 条 ， 片 厚 度 ０ ４ 硅 ． ｍｍ 。 别 分 做 以下试验 ： ａ 单个 小 条 侧 立 ， 在 大 面 积 的样 品上 。 ） 压 比 较 侧 面 腐 蚀 与 平 面 大 面 积 腐 蚀 的 差 别 。 经 ５分 钟 刻 蚀 ， 面 积 平 面 上 被 腐 蚀 去 ４ ０ ｍ 的 Ａｕ 大 １ｎ ， 而 侧 立 的 小 条 上 的 ６ ０ ｍ 的 Ａｕ 和 ５ ｎ 的 Ｔｉ ３ｎ ０ｍ
体 及 组 分 ． 要 不 同 的 激 励 方 式 和 激 励 条 件 。反 需 应 气 体 一般 是 氯 化 物或 氟化 物 ， 有 的材 料很 难 还 找 到 台 适 的反 应 气 体 ，如 Ｐ ｔ往 往 采 用 纯 物 理 作
用 的二 极溅 射 刻 蚀 或 离子 柬 刻 蚀 ， 极 溅 射采 用 二
材 料 名 称
捌 蚀 速 宰 ／ ｍ ・ｍｉ ｎ ｎ一
喜
瑚 基
篇
Ａｕ
Ｐ ｔ
Ｗ
Ｓ０１ ｉ
６ ３ ． １ ． １ ． １ ０ ６０ ３０ ６０ ６０ 仉 屏 露 电０ ｍＡ
２ ２ 离 子能 量对 刻蚀 速 率 的 影 响 ． 刻 蚀 速 率 直 接 与 轰 击 基 片 的 离 子 能 量 有
（ ｅ１ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｔｈ ３ ｈ ｉ ｓｉ ｔ ，￣ ｉ ｉ ｒ ｆ Ｅｔ ｓ ｉｚ ￣ ｎ ５ ０ １ ｔ ｎ ｓ ｙ ， Ｋｉ ｈ ａ ｇ ０ ０ ５ １ ｔ ａ
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｈ ａ ｉ ｒ ｎ ｉ ｌ ｆ ｉ ｎ ｂ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｅ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｂ ｓ ｃ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｏ ｏ ｅ ｍ ｔ ｈ ｎ ｎ ｒ — ｓ ｎｔ ｔ ｈ ｎ ａ ｅ ｆ ５ ｉ ｄ ｉ ｅ ｅ ｔｍ ａ ｅ ｉ ｌ ． Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ ｓ ｏ ５ ｋ ｎ ｓ ｄ ｆ ｒ ｎ ｔ ｒａ ｓ ｆ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｂ ａ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｎ ｏ ｔ ｇ ｎ ｈ ｅ ｍ ｈ ｔ ｈ ｎ ａ ｅ ｎ ｒ ａ ｅ ｗｉｈ ｉ ｃ ｅ ｓｎｇ ｏ ｈ ｅ ｍ ｃ ｅ ｅ ａ ｉ ｇ ｖ ｌ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｂ ａ ｃ ｒ ｅ ｔｄ ｎ ｉｙ Ｗ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｅ ｃ ｅ ａ ｔ ｒ ｔ ＥＭ ｎ ｎ ｌ ｚ ｈ ｅ ｕ ｒ ｎ ｅ ｓｔ ｎ ｌ ｚ ｈ ｒ ｃ ｉａ ｔ ｈ ｄ ｐ ｔｅ ｎ ｗｉｈ Ｓ ａ ｄａ ａｙ ｅｔ ｅｒ —
的损 伤 大 ， 蚀 速率 低 ；而离 子 束 刻 蚀是 由一个 刻
离 子 源 提 供 离 子 ， 子 能 量 低 密 度 大 ， 基 片 损 离 对 伤 小 ， 蚀 速 率 快 。 两 种 方 法 刻 蚀 的 各 向 异 性 刻 这 非 常 好 、图 形 转 移 精 度 高 ，不 用 反 应 气 体 ，工 艺
圉 １ 刻 蚀 速 率 与 屏 栅 电 压 的 关 系 （ 定 屏 栅 电 流 为 ５ ｍＡ） 固 ０
Ａｌ 材 料 的刻 蚀 速 率 进行 了试 验 ，表 １给 出 了 等
几种 材 料 在屏 栅 电压 ５ ０ ０ Ｖ、屏 栅 电 流 ５ ｍＡ 条 ０
很容 易碳化 。
件 下 的刻 蚀 速 率 。 和 铝 的刻 蚀 速 率没 有 培 出是 钛 因 为 这类 材 料 的刻蚀 速 率受外 界 影 响 较 大 ， 如在
不 周材料 在 ５ ０Ｖ 能量 ３ ０ｅ ｍＡ／ｍ 漉 密 度 条 件 下 的 捌 蚀 速 率 ， 给 出 了 封 蚀 速 率 艟 柬 流 能 量 和 柬 流 密 ｃ 柬 并
度 增 加而 增 加的 试验结 果 和 实际 图形 刻蚀 的 扫描 电镜 分 析结 果 ，对有 关问 题进 行 了讨论 。
关 。 定 柬 流 为 ５ ｍＡ ， 别 采 用 ４ ０ 、 ０ Ｖ 、 固 ０ 分 ０Ｖ ５０ ６ ０ 、 ０ Ｖ 的 条 件 对 不 同 材 料 进 行 刻 蚀 。图 １ ０Ｖ ７ ０ 给 出 了 试 验 结 果 。 从 图 中 可 以 看 出 ：随 着 电 压
田 ２ 劐 蚀 连 辜 与 屏 栅 电 藏 的 关 系 （ 定屏橱 电压 为 ５０ ） 固 ０Ｖ