图形密度与单个结构的深宽比都可能影响刻蚀。理解时可以分开两个问题:附近有多少暴露面积共同影响局部环境,以及物种进入或离开单个结构有多容易。两种效应可以相互作用,部分术语体系还会把深宽比效应归入微负载。
先定义术语,再划分问题
本文用“图形密度负载”描述邻近暴露面积的影响,用“深宽比相关刻蚀”即 ARDE 描述单个结构几何改变内部可达性的行为。它们是分析维度,不是所有文献都严格互斥的分类。
部分教材中的微负载含义更广,也包含 ARDE。因此,不能要求所有参考资料都按照本文方式划分。明确比较哪些变量,比争论标签更有用。
Process checkpoint · 工艺坐标
理解 V1M2 Etch 的工艺作用
以通孔与沟槽刻蚀为实例,考虑反应物可达性与局部几何。
与「刻蚀微负载与深宽比效应:区分邻域与通路」相关的流程位置:28nm Planar Flow · M2 · Step 218
邻域会改变局部环境
暴露目标材料较多的区域,与暴露较少的区域,对活性物种的消耗可能不同;反应产物和局部物种平衡也可能改变。结果与具体过程有关,不能只凭密度标签给出普遍速率规律。
同时,物种进入窄而深的结构,与到达开放表面不同。反应物消耗、产物排出、角度通路及充电都可能影响内部。随着刻蚀几何演化,同一个结构的可达性也在变化。
| 比较方式 | 重点变量 | 概念上应尽量保持可比的条件 |
|---|---|---|
| 相同开口,不同邻域 | 附近暴露面积 | 开口几何与膜栈 |
| 相似邻域,不同进入通路 | 深宽比与可达性 | 周围图形环境 |
| 同一结构,较早与较晚阶段 | 内部几何演化 | 明确认识深度已经改变 |
为什么不能只说“多刻一会儿”
不同结构不一定同时到达目标边界。为了清除较慢结构而延长操作,也会增加其它位置的暴露。较快位置此时可能已经露出需要保护的掩膜、侧壁或下层材料。
这涉及清除完整性与非预期损失的集成权衡。平均速率降低并不能描述全部局部差异,整片膜结果也不能完整代表图形化结构。
用匹配比较建立假设
设想把相同沟槽放在稀疏与密集邻域,差异支持进一步考虑邻域负载。再在相似邻域中比较不同可达性的开口,差异则支持考虑内部通路因素。
真实版图中,这些变量经常一起变化。最窄结构刻得慢,不足以把全部结果归给深宽比,尤其当它同时位于最密集区域时。解释必须说明哪些条件实际可比、哪些仍然耦合。
原始资料链接
参考来源
Silicon VLSI Technology - Full
James D. Plummer, Michael D. Deal, Peter B. Griffin
Silicon VLSI Technology · ISBN 978-0130850379