Varför böjs sidoväggarna vid torretsning?

Icke-enhetlighet i jonbombardemang

Torkaetsningär vanligtvis en process som kombinerar fysikaliska och kemiska effekter, där jonbombardemang är en viktig fysikalisk etsningsmetod. Underetsningsprocess, kan infallsvinkeln och energifördelningen för joner vara ojämn.

Om jonernas infallsvinkel är olika på olika positioner på sidoväggen, kommer även jonernas etsningseffekt på sidoväggen att vara olika. I områden med större joninfallsvinklar är jonernas etsningseffekt på sidoväggen starkare, vilket kommer att orsaka att sidoväggen i detta område etsas mer, vilket får sidoväggen att böjas. Dessutom kommer den ojämna fördelningen av jonenergi också att ge liknande effekter. Joner med högre energi kan avlägsna material mer effektivt, vilket resulterar i inkonsekventaetsninggrader av sidoväggen i olika positioner, vilket i sin tur får sidoväggen att böjas.

Fotoresistens inverkan

Fotoresist fungerar som en mask vid torretsning och skyddar områden som inte behöver etsas. Fotoresisten påverkas dock också av plasmabombardemang och kemiska reaktioner under etsningsprocessen, och dess prestanda kan förändras.

Om fotoresistens tjocklek är ojämn, förbrukningshastigheten under etsningsprocessen är inkonsekvent, eller vidhäftningen mellan fotoresisten och substratet är olika på olika platser, kan det leda till ojämnt skydd av sidoväggarna under etsningsprocessen. Till exempel kan områden med tunnare fotoresist eller svagare vidhäftning göra det underliggande materialet lättare att etsa, vilket gör att sidoväggarna böjs på dessa platser.

Skillnader i substratmaterialets egenskaper

Det etsade substratmaterialet i sig kan ha olika egenskaper, såsom olika kristallorienteringar och dopningskoncentrationer i olika regioner. Dessa skillnader kommer att påverka etsningshastigheten och etsningsselektiviteten.
Till exempel, i kristallint kisel är arrangemanget av kiselatomer i olika kristallorienteringar olika, och deras reaktivitet och etsningshastighet med etsningsgasen kommer också att vara olika. Under etsningsprocessen kommer de olika etsningshastigheterna som orsakas av skillnader i materialegenskaper att göra etsningsdjupet för sidoväggarna på olika platser inkonsekvent, vilket i slutändan leder till böjning av sidoväggarna.

Utrustningsrelaterade faktorer

Etsningsutrustningens prestanda och status har också en viktig inverkan på etsningsresultaten. Till exempel kan problem som ojämn plasmafördelning i reaktionskammaren och ojämnt elektrodslitage leda till ojämn fördelning av parametrar som jonktäthet och energi på waferytan under etsningen.

Dessutom kan ojämn temperaturreglering av utrustningen och små fluktuationer i gasflödet också påverka etsningens jämnhet, vilket kan leda till böjning av sidoväggarna.