¿Por qué las paredes laterales se doblan durante el grabado en seco?

El grabado en seco suele ser un proceso que combina acciones físicas y químicas, siendo el bombardeo de iones una técnica de grabado físico crucial. Durante el grabado, el ángulo de incidencia y la distribución de energía de los iones pueden ser desiguales.

Si el ángulo de incidencia de los iones varía en diferentes ubicaciones de las paredes laterales, el efecto de grabado también será diferente. En áreas con ángulos de incidencia de iones más grandes, el efecto de grabado de iones en las paredes laterales es más fuerte, lo que genera más grabado de las paredes laterales en esa área y provoca que las paredes laterales se doblen. Además, la distribución desigual de la energía de los iones también produce un efecto similar; Los iones de mayor energía eliminan el material de manera más efectiva, lo que resulta en niveles de grabado inconsistentes en diferentes lugares de las paredes laterales, lo que provoca aún más la flexión de las paredes laterales.

Photoresist actúa como máscara en el grabado en seco, protegiendo las zonas que no necesitan ser grabadas. Sin embargo, el fotoprotector también se ve afectado por el bombardeo de plasma y las reacciones químicas durante el grabado, y sus propiedades pueden cambiar.

El espesor desigual del fotorresistente, las tasas de consumo inconsistentes durante el grabado o las variaciones en la adhesión entre el fotorresistente y el sustrato en diferentes ubicaciones pueden conducir a una protección desigual de las paredes laterales durante el grabado. Por ejemplo, las áreas con una adhesión fotorresistente más delgada o más débil pueden permitir que el material subyacente se grabe más fácilmente, lo que provoca que las paredes laterales se doblen en estas ubicaciones.

Diferencias en las características del material del sustrato

El material del sustrato que se está grabando puede presentar diferencias en las características, como variaciones en las orientaciones de los cristales y concentraciones de dopaje en diferentes regiones. Estas diferencias afectan las tasas de grabado y la selectividad.

Tomando el silicio cristalino como ejemplo, la disposición de los átomos de silicio difiere según la orientación del cristal, lo que da como resultado variaciones en la reactividad con el gas de grabado y las velocidades de grabado. Durante el grabado, estas diferencias en las propiedades del material conducen a profundidades de grabado inconsistentes en diferentes lugares de las paredes laterales, lo que en última instancia provoca la flexión de las paredes laterales.

Factores relacionados con el equipo

El rendimiento y el estado del equipo de grabado también influyen significativamente en los resultados del grabado. Por ejemplo, la distribución desigual del plasma dentro de la cámara de reacción y el desgaste desigual de los electrodos pueden provocar una distribución desigual de parámetros como la densidad de iones y la energía en la superficie de la oblea durante el grabado.

Además, el control desigual de la temperatura y las fluctuaciones menores en el caudal de gas también pueden afectar la uniformidad del grabado, contribuyendo aún más a la flexión de las paredes laterales.

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