濕法腐蝕的優(yōu)點在于可以控制腐蝕液的化學(xué)成分肝断，使得腐蝕液對特定薄膜材料的腐蝕速率遠遠大于其他材料的腐蝕速率，從而提高腐蝕的選擇性丈钙。但是非驮，由于濕法腐蝕的化學(xué)反應(yīng)是各向同性的，因而位于光刻膠邊緣下邊的薄膜材料就不可避免的遭到腐蝕雏赦，這就使得濕法腐蝕無法滿足ULSI工藝對加工精細線條的要求劫笙。所以相對于各向同性的濕法腐蝕芙扎，各向異性的干法刻蝕就成為了當(dāng)前集成電路技術(shù)中刻蝕工藝的主流。
一邀摆、干法刻蝕的原理
干法刻蝕是指利用等離子體激活的化學(xué)反應(yīng)或者是利用高能離子束轟擊去除物質(zhì)的方法纵顾。因為在刻蝕中并不使用溶液，所以稱之為干法刻蝕栋盹。干法刻蝕因其原理不同可分為兩種施逾，一種是利用輝光放電產(chǎn)生的活性粒子與需要刻蝕的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成揮發(fā)性產(chǎn)物完成刻蝕，也稱為等離子體刻蝕例获。第二種是通過高能離子轟擊需要刻蝕的材料表面汉额，使材料表面產(chǎn)生損傷并去除損傷的物理過程完成刻蝕，這種刻蝕是通過濺射過程完成的榨汤，也稱為濺射刻蝕蠕搜。上述兩種方法的結(jié)合就產(chǎn)生了第三種刻蝕方法，稱為反應(yīng)離子刻蝕（簡稱RIE）收壕。
在干法刻蝕中妓灌，縱向上的刻蝕速率遠大于橫向的刻蝕速率。這樣蜜宪，位于光刻膠邊緣下邊的材料虫埂，由于受到光刻膠的保護就不會被刻蝕。不過圃验，在干法刻蝕的過程中掉伏，離子會對硅片上的光刻膠和無保護的薄膜同時進行轟擊刻蝕，其刻蝕的選擇性就比濕法刻蝕差（所謂的選擇性是指刻蝕工藝對刻蝕薄膜和其他材料的刻蝕速率的比值澳窑，選擇性越高斧散，表示刻蝕主要是在需要刻蝕的材料上進行）。
在等離子體中存在有離子摊聋、電子和游離基（游離態(tài)的原子况凉、分子或原子團）等谴返，這些游離態(tài)的原子、分子或原子團等活性粒子，具有很強的化學(xué)活性喻鳄，如果在這種等離子體中放入硅片互躬，位于硅片表面上的薄膜材料原子就會與等離子體中的激發(fā)態(tài)游離基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并思，生成揮發(fā)性的物質(zhì)档冬，從而使薄膜材料受到刻蝕，這就是等離子體刻蝕的原理和過程薪夕。因為等離子體刻蝕主要是通過化學(xué)反應(yīng)完成的脚草，所以具有比較好的選擇性，但是各向異性就相對較差原献。
在濺射刻蝕過程中馏慨，等離子體的高能離子射到硅片表面上的薄膜表面時埂淮，通過碰撞，高能離子與被碰撞的原子之間就會發(fā)生能量和動量的轉(zhuǎn)移写隶，從而使被撞原子受到擾動倔撞。如果轟擊離子傳遞給被撞原子的能量比原來的結(jié)合能（從幾個eV到幾十個eV）還要大，就會使被撞原子脫離原來的位置飛濺出來慕趴，產(chǎn)生濺射現(xiàn)象痪蝇。例如，輝光放電中產(chǎn)生的氬離子冕房，其能量高達500eV以上躏啰，這種高能離子束轟擊硅片上的薄膜表面就會形成濺射刻蝕。濺射刻蝕的優(yōu)點是各向異性刻蝕耙册，而且效果很好给僵，但是對刻蝕的選擇性相對較差。
反應(yīng)離子刻蝕是一種介于濺射刻蝕與等離子體刻蝕之間的干法刻蝕技術(shù)详拙。在反應(yīng)離子刻蝕中帝际，同時利用了物理濺射和化學(xué)反應(yīng)的刻蝕機制。反應(yīng)離子刻蝕與濺射刻蝕的主要區(qū)別是饶辙，反應(yīng)離子刻蝕使用的不是惰性氣體蹲诀，而是與等離子體刻蝕所使用的氣體相同。由于在反應(yīng)離子刻蝕中化學(xué)和物理作用都有助于實現(xiàn)刻蝕畸悬，因此就可以靈活的工作條件以求獲得最佳的刻蝕效果。舉例來說珊佣，如果某種氣體的等離子體只與Si起化學(xué)反應(yīng)蹋宦，由于化學(xué)反應(yīng)阻擋層SiO2的存在，就可以得到良好的Si/SiO2刻蝕速率比咒锻，從而保證刻蝕選擇性的要求冷冗。反應(yīng)離子刻蝕的缺點在于刻蝕重點難以檢測。
綜上所述惑艇，等離子體刻蝕和濺射刻蝕之間并沒有明顯的界限蒿辙，一般來說，在刻蝕中物理作用和化學(xué)反應(yīng)都可以發(fā)生滨巴。我們分析反應(yīng)離子刻蝕思灌、等離子體刻蝕和濺射刻蝕之間的關(guān)系可以看到：在反應(yīng)離子刻蝕中，物理和化學(xué)作用都特別重要恭取；在等離子體刻蝕中泰偿，物理效應(yīng)很弱，主要是化學(xué)反應(yīng)蜈垮；而在濺射刻蝕中耗跛，幾乎是純物理作用裕照。比較這三種刻蝕技術(shù)我們還可以發(fā)現(xiàn)，它們都是利用低壓狀態(tài)下（約0.01—133Pa）氣體放電來形成等離子體作為干法刻蝕的基礎(chǔ)调塌，其區(qū)別是放電條件晋南、使用氣體的類型和所用反應(yīng)系統(tǒng)的不同「崂刻蝕反應(yīng)的模式取決于刻蝕系統(tǒng)的壓力负间、溫度、氣流蜒茄、功率和相關(guān)的可控參數(shù)唉擂。目前，在集成電路工藝過程中廣泛使用的是反應(yīng)離子技術(shù)檀葛。下面簡要介紹采用干法刻蝕對集成電路制造中常用材料的刻蝕情況玩祟。
二、二氧化硅和硅的干法刻蝕
二氧化硅在集成電路工藝中的應(yīng)用非常廣泛屿聋，它可以作為隔離MOSFET的場氧化層空扎，或者是MOSFET的柵氧化層，也可以作為金屬間的介電材料润讥，直至作為器件的最后保護層转锈。因此，在集成電路工藝中對SiO2的刻蝕是最為頻繁的楚殿。在ULSI工藝中對二氧化硅的刻蝕通常是在含有氟化碳的等離子體中進行撮慨。早期刻蝕使用的氣體為四氟化碳（CF4），現(xiàn)在使用比較廣泛的氣體主要有CHF3脆粥、Ｃ2F4砌溺、SF4，其目的都是用來提供碳原子核和氟原子與SO2進行反應(yīng)变隔。以CF4為例规伐，當(dāng)CF4與高能量電子（約10eV以上）碰撞時，就會產(chǎn)生各種離子匣缘、原子團猖闪、原子和游離基。其中產(chǎn)生氟游離基和CF3分子的電離反應(yīng)肌厨。氟游離基可以與SiO, 和Si 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)培慌。反應(yīng)將生成具揮發(fā)性的四氟化硅（SiF4)。
CF4+e——CF3 十F(游離基）＋e
SiO2+4F——SiF4(氣）＋02
Si+4F——SiF4(氣）
在ULSI工藝中對SiO2 的干法刻蝕主要是用于刻蝕接觸窗口柑爸，以MOSFET的接觸窗口刻蝕為例检柬。在MOSFET的上方覆蓋有SiO2 層（通常是硼磷硅玻璃，簡稱BPSG), 為了實現(xiàn)金屬層與 MOSFET的源／漏極之間的接觸，需要刻蝕掉位于 MOSFET源／漏極上方的SiO2何址。為了使金屬與 MOSFET源／漏極能夠充分接觸里逆，源／漏極上方的SiQ2必須徹底清除。但是在使用CF4等離子體對SiO2進行刻蝕時用爪，等離子體在刻蝕完 SiO2之后原押，會繼續(xù)對硅進行刻蝕。因此偎血，在刻蝕硅上的二氧化硅時诸衔，必須認真考慮刻蝕的選擇性問題。
為了解決這一問題颇玷，在CF4 等離子體中通常加人一些附加的氣體成份笨农，這些附加的氣體成份可以影響刻蝕速度、刻蝕的選擇性帖渠、均勻性和刻蝕后圖形邊緣的剖面效果谒亦。
在使用CF4對硅和二氧化硅進行等離子刻蝕時，如果在CF4的等離子體中加人適量的氧氣空郊，氧氣也同樣被電離份招。其中，氧原子將與CF4反應(yīng)生成CO和CO2 , 以及少量的COF2 ,另一方面狞甚，氟原子在與SiO2反應(yīng)的同時锁摔，還與CF4原子團（x≤3)結(jié)合而消耗掉。在純CF4等離子體中哼审，由于存在使氟原子消耗的反應(yīng)谐腰，造成氟原子的穩(wěn)態(tài)濃度比較低，所以刻蝕的速度也比較慢涩盾。如果加入氧十气，則氧可與CFx原子團形成COF2 , CO和CO2, 造成CF, 原子團耗盡，從而減少了氟原子的消耗旁赊，進而使得CFx等離子體內(nèi)的氟原子數(shù)對碳原子數(shù)的比例上升桦踊，其結(jié)果是氟原子的濃度增加椅野，從而加快SiO2 的刻蝕速度终畅。
對于CF, 刻蝕Si薄膜，也有相同的情況竟闪。在CF4刻蝕二氧化硅的過程中离福，氧的組分大約占20%時刻蝕的速度達到最大值。而使用CF4刻蝕硅炼蛤，刻蝕速度最大時氧的組分大約占12% 妖爷。繼續(xù)增加氧的組分，刻蝕速度將會下降，而且硅刻蝕速度的下降程度比刻蝕二氧化硅快絮识。對于刻蝕 SiO2而言绿聘，氧的組分達到23%之前，刻蝕速度都是增加的次舌，在達到氧組分臨界值之后熄攘，由于氟原子濃度被氧沖淡，刻蝕速度開始下降彼念。另一方面挪圾，由干于反應(yīng)是在薄膜表面進行的，在刻蝕硅的情況下逐沙，氧原子傾向于吸附在Si的表面上哲思，這樣就部分地阻擋了氟原子加人反應(yīng)。隨著更多氧的吸附吩案，對Si的刻蝕影響進一步增加棚赔。而在刻蝕二氧化硅時就不存在類似的效應(yīng)。因為等效地看务热，SiO2的表面一開始就被氧原子所包圍忆嗜。因此，對硅的刻蝕速度最大時崎岂，其氧氣的組分要小于刻蝕 SiO2的情況捆毫。
如果在CF4等離子體中加人氫，情況就會完全不同冲甘。在反應(yīng)離子刻蝕二氧化硅的過程中绩卤，在相當(dāng)?shù)偷臍鈮合录哟髿涞慕M分，二氧化硅的刻蝕速度隨氫的組分的增加而緩慢減小江醇，這種情況可以持續(xù)到氫的組分大約占40%.而對于硅的刻蝕來說濒憋，刻蝕速度隨氫組分的增加快速下降，當(dāng)氫的組分大于40%時陶夜，對Si的刻蝕將停止凛驮。在CF4等離子體中加人氫對刻蝕的影響情況。
我們可以通過CF4等離子體刻蝕Si和SiO2的化學(xué)反應(yīng)機制來解釋這一現(xiàn)象条辟。在刻蝕Si的過程中黔夭，氟原子與氫原子發(fā)生反應(yīng)，從而使氫原子的濃度下降羽嫡，這樣等離子體中碳的含量升高本姥，刻蝕反應(yīng)就會被生成高分子聚合物的反應(yīng)所代替，這就減小了對Si的刻蝕速度杭棵。另一方面婚惫，CFx(x≤3)原子團也可以與Si反應(yīng)，生成揮發(fā)性的 SiF, 但是反應(yīng)剩余的碳原子會吸附在Si的表面上，這些碳原子就會妨礙后續(xù)反應(yīng)的進行先舷。對于刻蝕SiO2的情況艰管，氟原子也會與氫原子發(fā)生反應(yīng)，氫原子的濃度下降也使SiO2的刻蝕速度減緩蒋川。面與刻蝕Si的情況不同的是蛙婴，在CFx(x≤3)原子團與SiO2反應(yīng)生成揮發(fā)性的SiF4的同時，CFx(X<3)原子團中的碳原子可以與二氧化硅中的氧原子結(jié)合尔破，生成CO, CO2以及COF2氣體街图，因此SiO2刻蝕速度的減緩程度要小于刻蝕Si的情況。在氫濃度超過40%以后懒构，由于大量的氟原子與氫反應(yīng)餐济，CF4等離子體中的碳濃度開始上升，這也會在二氧化硅的表面形成高分個聚合物胆剧，從而使SiO2的刻蝕速度下降絮姆。
總的來看，在CF4等離子體中添加其他氣體成份可影響等離子體內(nèi)氟原子與碳原予的比例秩霍，簡稱F/C比篙悯。如果F/C比比較高（在CF4等離子體中添加氧氣）， 其影響傾向于加快刻蝕铃绒。反之鸽照，如果F/C比比較低（在CF4等離子體中添加氫氣）， 刻蝕過程傾向于形成高分子聚合物薄膜颠悬。
根據(jù)上述研究矮燎，可以通過在CF4等離子體中加人其他氣體成份的方法，來解決選擇性刻蝕 SiO2/Si的問題赔癌。如果CF4等離子體中O2的含量增加诞外，刻蝕 Si 和刻蝕 SiO2的速度都加快，并且Si刻蝕速度的加快程度要大于刻蝕 SiO2的情況灾票。因此峡谊，在CF4等離子體中加人O2將導(dǎo)致 SiO2/Si 刻蝕的選擇性變差。在CF4等離子體中加人氫氣對 SiO2的刻蝕影響不大刊苍，但是可以減小對Si的刻蝕速度既们。這說明在CF4等離子體中加人適量的氫氣，將可以加強SiO2/Si刻蝕的選擇性班缰。
在當(dāng)前集成電路工藝的干法刻蝕中贤壁，通常使用CHF3等離子體來進行SiO2的刻蝕悼枢。有時在刻蝕的過程中還要加人少量的氧氣來提高刻蝕的速度埠忘。此外，SF6和NF3可以用來做為提供氟原子的氣體。因為SF6和NF3中不含碳原子莹妒，所以不會在Si的表面形成高分子聚合物薄膜名船。
三、Si3N4的干法刻蝕
在ULSI工藝中旨怠，Si3N4的用途主要有兩種：一種是在二氧化硅層上通過LPCVD 淀積Si3N4薄膜渠驼，然后經(jīng)過光刻和干法刻蝕形成圖形，做為接下來氧化或擴散的掩蔽層鉴腻，但是并不成為器件的組成部分迷扇。這類Si3N4薄膜可以使用CF4, CF4(加O2, SF6和NF3)的等離子體刻蝕。另一種是通過 PECVD 淀積Si3N4做為器件保護層爽哎，這層 Si3N4 在經(jīng)過光刻和干法刻蝕之后蜓席，氮化硅下面的金屬化層露了出來，就形成了器件的壓焊點课锌，然后就可以進行測試和封裝了厨内。對于這種Si3N4薄膜，使用CF4-O2等離子體或其他含有F原子的氣體等離子體進行刻蝕就可以滿足要求渺贤。
實際上用于刻蝕SiO2的方法雏胃，都可以用來刻蝕 Si3N4.由于Si-N鍵的結(jié)合能介于Si-0鍵與 Si-Si鍵之間，所以氮化硅的刻蝕速度在刻蝕 SiO2和刻蝕Si之間志鞍。這樣瞭亮，如果對Si3N4/SiO, 的刻蝕中使用 CF4或是其他含氟原子的氣體等離子體，對Si3N4/SiO2的刻蝕選擇性將會比較差固棚。如果使用 CHF3等離子體來進行刻蝕街州，對SiO2/Si的刻蝕選擇性可以在10以上，而對Si3N4/Si的選擇性則只有3~5左右玻孟，對 Si3N4/SiO2的選擇性只有2~4左右唆缴。
刻蝕速率R是干法刻蝕的主要參數(shù)，刻蝕速率低黍翎，易于控制面徽，但不適合實際生產(chǎn)要求。對于ULSI制造工藝匣掸，要有足夠的刻蝕速率趟紊，且能重復(fù)、穩(wěn)定的運用于生產(chǎn)中碰酝。這一節(jié)討論幾個影響刻蝕速率的主要因素霎匈。
四、離子能量和入射角
因為濺射刻蝕是利用物理濺射現(xiàn)象來完成的送爸，所以铛嘱，刻蝕速率由濺射率暖释、離子束人射角和入射流密度決定，濺射率S定義為一個人射離子所能濺射出來的原子數(shù)墨吓。離子能量達到某一閾值能量以后（大約20 eV), 才能產(chǎn)生濺射球匕，要想得到實用的濺射刻蝕速率，離子能量必須比闕值能量大得多（達幾百eV以上）帖烘。在刻蝕工藝中離子的能量一般≤2keV, 在這 個能量范圍內(nèi)亮曹，大多數(shù)材料的濺射率隨離子能量的增加單調(diào)上升，當(dāng)離子能量達到一定程度之后秘症，刻蝕速率隨能量的增加是緩慢的照卦。對于·ULSI所用的材料，Ar+離子能量為500eV 時乡摹，濺射率的典型值為0. 5~1. 5.
離子人射角表示離子射向襯底表面的角度（垂直于表面人射時窄瘟，), 它是濺射率的敏感函數(shù)。當(dāng)人射角大于零并增大時趟卸，襯底原子脫離表面飛出的幾率增大蹄葱，但是當(dāng)人射角超過某一值時，在表面反射的離子增多锄列，濺射率下降图云。人射角從零逐漸增加，S值也逐漸增大邻邮，在某一角度0-0max時竣况，濺射率達到最大值，隨后又逐漸減小筒严，當(dāng)0=90時丹泉，濺射率減小到零，即S=0.
在等離子體刻蝕和反應(yīng)離子刻蝕中鸭蛙，濺射對刻蝕速率的貢獻很小摹恨，更重要的是離子與材料表面之間的化學(xué)反應(yīng)。但實驗證明娶视，由等離子體產(chǎn)生的中性粒子與固體表面之間的作用將加速反應(yīng)晒哄，這種離子加速反應(yīng)在許多干法蝕工藝中都起著重要作用。圖8. 32是離子加速刻蝕的例子肪获，圖中分別給出Ar+和XeF2離子束射向硅表面的情況寝凌，每種離子束單獨人射時，刻蝕速率都相當(dāng)?shù)托⒑铡r+離子束是物理濺射刻蝕较木，XeF2解離為Xe 和兩個F原子，然后青柄，F(xiàn)原子自發(fā)地和硅反應(yīng)形成揮發(fā)性氟化硅伐债。當(dāng)450 eV的Ar+離子束和XeF2氣體同時人射時预侯，刻蝕速率非常高，大約為兩種離子束單獨刻蝕速率總和的8倍泳赋。
圖8. 33 表示的是離子加速反應(yīng)的另一個例子，圖中給出的是有Ar+存在時喇喉，CI2與硅的反應(yīng)祖今。與F原子不同，Cl2不能自發(fā)地刻蝕硅拣技，當(dāng)用450eV的Ar+離子束和Cl2同時射向表面時千诬，硅被刻蝕，而且刻蝕速率比 Ar +濺射的刻蝕速率高得多膏斤。由圖中可以看到徐绑，約轟擊220秒時加人CI2氣，刻蝕速率發(fā)生躍變莫辨，這是由于大量氯的存在所引起的傲茄。
有幾種可以解釋離子加速反應(yīng)的機理。① 離子轟擊將在襯底表面產(chǎn)生損傷或缺陷沮榜，加速了化學(xué)反應(yīng)過程盘榨；②離子轟擊可直接離解反應(yīng)劑分子（例如XeF2或Cl2); ③離子轟擊可以清除表面不揮發(fā)的殘余物質(zhì)。對這些機理及它們的相對重要性的研究仍舊是一個重要課題蟆融，并有所爭論草巡。
在上述的第一種情況中（XeF2十Si), 沒有離子轟擊時，離解的F原子可自發(fā)地刻蝕硅型酥，但刻蝕速率低山憨，在高能離子轟擊下，提高了總刻蝕速率弥喉；在第二種情況下郁竟，沒有高能離子轟擊，（Cl2+Si)是不發(fā)生反應(yīng)的由境。我們稱前者為離子增強刻蝕枪孩；后一種情況稱為離子感應(yīng)刻蝕。
這兩個例子說明藻肄，離子束刻蝕情況是與物過程有關(guān)的蔑舞，并不是惰性氣體離子的化學(xué)反應(yīng)的貢獻。在（XeF2十Si)和（Cl2+Si)的加速反應(yīng)中嘹屯，若離子能量為1keV時攻询，Ar+, Ne+和He+離子的加速作用依次為Ar+>Ne+>He+。大量的研究結(jié)果表明州弟，這些離子的加速作用與動量轉(zhuǎn)移有關(guān)钧栖。但是低零，在CF4及其有關(guān)氣體的等離子體刻蝕中，情況又不一樣拯杠，這里離子本身就含有反應(yīng)劑（例如CF3+）掏婶。在用XeF2刻蝕Si，并同時進行離子轟擊的情況下潭陪，若用CF3+代替Ar+進行轟擊雄妥，其刻蝕速率基本上不發(fā)生變化。因此依溯，高能離子通過物理過程可以增強反應(yīng)過程老厌，與離子的化學(xué)反應(yīng)無關(guān)。
對于反應(yīng)離子刻蝕黎炉，等離子體中產(chǎn)生的主要是中性反應(yīng)物枝秤，這些中性反應(yīng)物先吸附于固體表面，再與表面原子反應(yīng)慷嗜，形成的反應(yīng)物再解析成揮發(fā)性物質(zhì)淀弹，整個反應(yīng)可有等離子體中的高能離子誘發(fā)并加速。當(dāng)然庆械，高能離子提高反應(yīng)速率的程度取決于所用的氣體垦页，材料和工藝參數(shù)的選取。
五干奢、氣體成份
氣體成份在等離子體刻蝕或反應(yīng)離子到蝕中是影響刻蝕速率和選擇性的關(guān)鍵因素痊焊，表8、1是VLSI制造中常用材料的一些代表性刻蝕氣體忿峻。由表8.1可見薄啥，除了去除光削膠和刻蝕有機質(zhì)之外，VLSI中主要使用鹵素氣體逛尚。選擇氣體的主要依據(jù)是垄惧，在等離子刻蝕溫度(室溫附近)下，它們是否能和剝蝕材料形成揮發(fā)性或準揮發(fā)性鹵化物绰寞，由于含鹵氣體能相當(dāng)容易地劑蝕VLSI所用的無機材料到逊，而且工藝危害也很小，所以滤钱，鹵化毒氣體占有主要優(yōu)勢觉壶。
在反應(yīng)刻蝕中，經(jīng)常使用的是含多種成份的混合氣體件缸，這些混合氣體由一種主要氣體加入一種或幾種添加劑組成铜靶，添加劑的作用是改善刻蝕速率、選擇性他炊、均勻性和刻蝕剖面争剿。例如已艰，在刻蝕Si和SiO2時，使用CF4為主的混合氣體蚕苇，
六哩掺、氣體流速
氣體流速決定反應(yīng)劑的有效供給程度。反應(yīng)劑的實際需要取決于有效反應(yīng)物質(zhì)產(chǎn)生與消耗之間的平衡過程涩笤，刻蝕劑損失的主要機制是漂移嚼吞、擴散、復(fù)合以及附著和輸運辆它。
在一般工作條件中誊薄，氣體流速射到蝕邃率R的影響不大履恩，在極端情況下锰茉，可以觀察到氣體液邃的影響，例如切心，詼邃很小飒筑，刻蝕速率受反應(yīng)劑供給量的限制1相反，當(dāng)流邃很大時绽昏，輸運成為反應(yīng)劑損失的主要原因协屡。是否發(fā)生輸出損失取決于泵速、氣體和反應(yīng)器內(nèi)的材料全谤，在一般情況下肤晓，活性反應(yīng)劑的壽命根短，流速的影響不必考慮}當(dāng)活性劑的壽命較長(例如F原子)時认然，流速對刻蝕速率R產(chǎn)生影響补憾，由圖8.34可見，R-1是流速的線性函數(shù)卷员，這與反應(yīng)劑滯留時間與流速的關(guān)系一致盈匾，說明在所示的條件下，活性劑的壽命由輸運損失決定毕骡。
七削饵、溫度
在反應(yīng)剝蝕中，M度對刻蝕速率的影響主要是通過化學(xué)反應(yīng)j直率體現(xiàn)的未巫。為獲得均勻窿撬、重復(fù)的刻蝕速率，必須認真控制襯底溫度叙凡，等離子體加熱是襯底溫度上升的主要原因尤仍；此外，刻蝕過程的放熱效應(yīng)也不可忽視狭姨。
八宰啦、壓力苏遥、功率密度和頻率
壓力、功率密度和頻率都是獨立的工藝參數(shù)赡模，但在實際中田炭，它們各自對刻蝕工藝的影響是難以預(yù)計的。壓力和頻率較低漓柑，而功率密度較高教硫，可以提高電子能量和人射離子的能量，增加功率也可提高等離子體中活性劑和離子的密度辆布。因此瞬矩，在離子加速反應(yīng)刻蝕中，降低壓力或頻率锋玲，或增加功率密度景用，可以獲得更好的各向異性刻蝕。
一般刻蝕速率單調(diào)地隨功率而增加惭蹂。由于外加功率幾乎都要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃可〔澹虼耍诠β拭芏劝甯邥r盾碗，樣品溫度升高媚污，需要考慮襯底散熱，否則廷雅，會造成有害的影響耗美。
系統(tǒng)壓力對到蝕速率的影響，隨刻蝕材料及氣體的不同而有明顯的差異航缀。隨著系統(tǒng)壓力増加商架，刻蝕速率增大，選擇合適的刻蝕條件可以獲得最大的刻恤速率谬盐。
頻率主要是通過離子能量面影響到蝕速率甸私。放電的工作電壓障頻率的降低而增加，因而離子的轟擊能量在低頻下將比高頻下的高飞傀，又因為刻蝕速率與您轟擊能量成正比皇型，所以，在低頻下能獲得比較高的劃蝕速率砸烦。
九弃鸦、負載效應(yīng)
在反應(yīng)刻蝕的過程中，刻蝕的速率往往隲刻蝕面積的增大而減小幢痘，這種現(xiàn)象稱為負載效應(yīng)唬格。當(dāng)反應(yīng)劑與剝蝕材料的反應(yīng)迅速時，容易產(chǎn)生負戦效應(yīng)。如果刻蝕是反應(yīng)劑的主要損失機制购岗，則刻蝕材料的表面積越大汰聋，反應(yīng)劑的消耗速率就越快『盎活性物質(zhì)的產(chǎn)生率由工藝參數(shù)(例如壓力烹困、功率、頻率等)決定乾吻，與到蝕材料的多少無關(guān)髓梅、這樣，反應(yīng)刑的平衡濃度可由產(chǎn)生率和損失率之差決定绎签，在反應(yīng)離子刻蝕的過程中枯饿，刻蝕速率只與被刻蝕的面積成反比，刻蝕的速率R隨被刻蝕的面積的増大而減小诡必。這說明在一次刻蝕的過程中奢方，需要刻蝕的硅片數(shù)目越多，由于反應(yīng)原子和原子團的消耗擒权，整體的刻蝕速率就越慢袱巨。若等離子體中反應(yīng)刑的壽命很短阁谆，負載效應(yīng)很小就可以忽略碳抄，反應(yīng)劑的損失機構(gòu)主要由刻蝕消耗所決定。
在集成電路工藝中场绿，負載效應(yīng)的出現(xiàn)剖效，將影響圖形尺寸的精確控制，因為焰盗，隨著刻蝕到達終點璧尸，被腐材料的表面積迅速減小，此時的刻蝕速率就會比正常劃蝕速率高得多熬拒，不但進行過刻蝕爷光，而且也加速了倒向刻蝕，給條寬的控制造成困難澎粟。
從某種意義上說蛀序，負載效應(yīng)是一種宏觀過程，反應(yīng)室中某個硅片的存在將影響另一硅片的刻蝕速率活烙，這就意味著等離子體中反應(yīng)劑的輸運過程非常迅速徐裸，以致等離子體中的反應(yīng)劑并不存在多大的濃度梯度。當(dāng)然啸盏，被多打蟲圖形的尺寸和密度不同重贺，也會影響刻蝕速率，這可能是由于反應(yīng)速率不同，引起反應(yīng)劑的局部濃度梯度而造成的气笙。
