KỸ THUẬT LẤY VẬT LIỆU – ĂN MÕN VÀ ĐÁNH BÓNG CƠ HOÁ 4.1 KHÁI QUÁT
4.2.7 Những vấn đề cần giải quyết trong ăn mòn khô 1 Điều khiển kích thƣớc linh kiện
4.2.7.1 Điều khiển kích thƣớc linh kiện
Kích thước wafer tăng, kích thước linh kiện giảm, kiểm soát kích thước linh kiện đồng nhất trên toàn bề mặt wafer trở thành vấn đề lớn. Cần phải chú ý tới các hiệu ứng khác nhau.
Tốc độ ăn mòn vật liệu phụ thuộc vào diện tích bề mặt của vật liệu trong buồng (tải vĩ mô). Tốc độ ăn mòn thay đổi phụ thuộc vào số các wafer được nạp vào buồng phản ứng. Thậm chí trong buồng một wafer có tốc độ ăn mòn đối với cùng vật liệu là hàm của diện tích được phủ mặt nạ.
Diện tích bề mặt lớn không mặt nạ được phơi sáng plasma tiêu thụ nhiều vật liệu ăn mòn hơn một rãnh đơn. Điều đó dẫn đến thay đổi tính chất hoá học cục bộ nên tốc độ ăn mòn không đều. Cũng như vậy, các đường xếp chồng lên nhau sẽ tiến triển khác so với đường đơn (hình 4.12).
Tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào tỷ số tương quan (ARDE) cũng được gọi là sự trễ ăn mòn ion phản ứng (RIE). Tốc độ ăn mòn và độ sâu ăn mòn phụ thuộc vào tỷ số của kích thước và độ sâu của đối tượng (hình 4.13). Đối tượng càng bé, càng khó đưa các wafer tới đáy của đối tượng đang bị ăn mòn và loại bỏ sản phẩm ăn mòn.
Đối với hầu hết vật liệu tốc độ ăn mòn là hàm của góc ion tới. Vì sự va chạm của ion vẫn là phổ biến tại các mức áp suất trong dụng cụ plasma, tất cả ion không
đập vuông góc vào bề mặt. Phụ thuộc vào phân bố góc của ion mà tốc độ ăn mòn mặt nạ sẽ tăng và tạo nên một số mặt cần phải phát triển. Sự lắng đọng lại của vật liệu tạo thành chất hãm bảo vệ là điểm đáng lo ngại.
4.2.7.2 Hƣ hỏng
Tích điện xuất hiện trong ăn mòn điện môi, khi điện tích từ các ion in không thể chảy vào chất nền đủ nhanh và tích luỹ tại mặt trên cùng của đối tượng. Chúng làm lệch quỹ đạo của các ion tới và làm tăng khuôn ăn mòn không đồng nhất tại chân của đối tượng được gọi là vết khía hình chữ V. Nếu điện tích đủ cao để phát triển thành điện trường lớn, chúng có thể đánh thủng vật liệu điện môi cổng.
Các ion tới bị dừng lại trong một số lớp nguyên tử bề mặt. Phụ thuộc vào năng lượng mà chúng có thể làm tăng phát xạ tia x mềm. Những tia x này có thể là nguyên nhân làm lệch đặc trưng linh kiện.