干法刻蝕通常要用到等離子,等離子被稱作物質(zhì)的第四態(tài),它可以被看作部分或全部放電的氣體,在這氣體中,包含有電子、離子、中性的原子和/或分子。從總體上看,等離子保持電中性。這樣的氣體電離率較低,即只有一小部分分子被電離了。然而,如此低的電離率

卻可以產(chǎn)生足夠大的局部電荷,這些電荷具有足夠長的壽命。這就為等離子刻蝕消耗材料提供了可能。等離子刻蝕的廣泛應用取決于等離子的狀態(tài)、幾何形狀、激勵方法等多種條件。刻蝕[Ⅱ31是當今世上最大的制造業(yè)―――超大規(guī)模集成電路(UL⒏)制造中影響重大且 至關(guān)重要的技術(shù)之一。在集成電路(IC)制造中,刻蝕是一種在暴露的硅襯底或晶圓表面未保護的薄膜上去除材料的△藝。回溯到20世紀60年代后期,濕法刻蝕,即把要被刻蝕的目 標材料浸泡在腐蝕液中的方法,曾經(jīng)是低成本集成電路制造的關(guān)鍵技術(shù)。然而,它特有的各 向同性刻蝕的性質(zhì),嚴重地阻礙了其在高密度IC制造中的應用。具有各向異性刻蝕特性的 干法刻蝕,成為能夠滿足器件尺寸持續(xù)縮小的不可替代的制造技術(shù)。從⒛世紀70年代早 期開始,以CF4/02為刻蝕劑的干法刻蝕已經(jīng)廣泛地應用于刻蝕出高分辨的圖形,并且仍然 流行于當今32nmェ藝節(jié)點的氧化物刻蝕中。

   在等離子刻蝕過程中,適當?shù)幕旌蠚怏w被激發(fā)產(chǎn)生帶電的或者中性的反應粒子。被激發(fā)元素的原子嵌在要被刻蝕材料的表面上或者表面以下,因此改變了晶圓上的薄膜或者是晶圓襯底的物理性質(zhì)。實際上,等離子在室溫下形成了易揮發(fā)的刻蝕產(chǎn)物。等離子刻蝕主要包括6個步驟:①電子/分子的碰撞形成了活性粒子;②刻蝕劑粒子擴散到被刻蝕材料的表面;③刻蝕劑粒子在材料表面積累;④活性粒子與材料間發(fā)生化學或者物理反應,產(chǎn)生易揮發(fā)的副產(chǎn)物;⑤易揮發(fā)的副產(chǎn)物解吸,從表面釋放出來;⑥釋放出來的副產(chǎn)物擴散返回到主氣體中,并被泵抽走。