微溝槽效應的產(chǎn)生機理是什么？有什么表現(xiàn)？怎么抑制這種現(xiàn)象？

在干法的深刻蝕過程中，精細的刻蝕控制成為一個至關(guān)重要的因素，它直接影響到芯片的性能。而微溝槽效應，是干法刻蝕工藝中常見的異?，F(xiàn)象，它可以嚴重影響刻蝕深度的均勻性等。那么微溝槽效應的產(chǎn)生機理是什么？有什么表現(xiàn)？怎么抑制這種現(xiàn)象？

什么是微溝槽效應？

微溝槽效應（Microtrenching Effect），指的是在深刻蝕工藝中，表現(xiàn)為局部加劇的刻蝕效果，即側(cè)壁底部的刻蝕深度大于中心部分的現(xiàn)象。我們刻蝕的目標是整個晶圓上的刻蝕深度和形狀要一致，但微溝槽效應可能會降低刻蝕準確性、均勻性和深寬比等。

微溝槽效應的形成機理？

1.離子轟擊差異

高能離子可以沿著刻蝕結(jié)構(gòu)的側(cè)壁“滑行”，“滑行”到側(cè)壁底部的邊角處產(chǎn)生聚集效應，導致邊角處區(qū)域的材料刻蝕速率大大提高。隨著時間的延長，這一區(qū)域的材料會被更多的刻蝕，因此就出現(xiàn)了微溝槽效應。

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2.側(cè)壁電荷積累

在干法刻蝕過程中，高能離子撞擊材料表面會產(chǎn)生二次電子。這些電子在電場的作用下會離開表面，在側(cè)壁等形成電荷積累。電荷積累在側(cè)壁區(qū)域形成局部電場，由于局部電場的存在，離子軌跡被偏轉(zhuǎn)，增加了它們在側(cè)壁邊角處的濃度，加劇了邊角處的刻蝕。

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3.反應物分布不均

在高深寬比的刻蝕過程中，沒有足夠的刻蝕氣體到達底部，反應物濃度的減少直接導致底部區(qū)域的反應速率降低。而刻蝕過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物需要從刻蝕區(qū)域移除，副產(chǎn)物的移除也變得更加困難，一定程度上也會影響刻蝕的均勻性。

微溝槽效應與刻蝕深度的關(guān)系？

理論上來說，刻蝕深度越深，出現(xiàn)微溝槽效應的幾率越大。深度越深，刻蝕的時間越長，反應物生成物運輸越困難，離子轟擊差異越大，側(cè)壁電荷積累越多，則微溝槽效應越明顯。

怎么抑制微溝槽效應？

1.優(yōu)化刻蝕參數(shù)

調(diào)整功率：射頻功率控制等離子體的密度和離子能量。提高RF功率通常會增加離子通量和離子能量，這在一些情況下可能加劇微溝槽效應。但某些情況下，通過增加離子能量，也可能改善側(cè)壁的刻蝕質(zhì)量和形狀。

調(diào)整刻蝕氣體比例：不同的氣體比例可能影響刻蝕的物理和化學機制，某些氣體可能更注重物理刻蝕，而其他氣體可能更強調(diào)化學刻蝕。通過調(diào)整這些氣體的比例，可以改變刻蝕過程的性質(zhì)。以減緩微溝槽的形成。

2.采用硬掩模 使用高選擇性的硬掩模材料，避免反應氣體與掩膜過快發(fā)生反應，以更均勻地傳輸刻蝕物質(zhì)，減輕微溝槽效應。

3.輔助電極 使用輔助電極來調(diào)控電場，以均勻的方式傳輸刻蝕物質(zhì)。

審核編輯：劉清