浓度在百万分之几的数量级 ， 并且预期足够小 ， 以至于几乎不会对晶片造成损害 。 由于传输管有几十厘米长 ， 所以可以看出 ， 按指数规律下降的离子浓度无关紧要 。 发现极小的离子含量是由这里给出的计算条件产生的 ， 因此我们得出结论 ， 传输管的设计预期消除离子的存在 ， 同时仅轻微影响自由基浓度 。
图3示出了二维蚀刻室计算的详细结果 。 除了晶片之外的所有表面上都发生氟原子再结合到Ft ， 在晶片中多晶硅被氟原子蚀刻以形成SiF 。 图3a显示了通过该室的氟原子浓度和氟原子通量线 。 在图3b中 ， 示出了得到的多晶硅蚀刻速率曲线 。 如果蚀刻速率在整个晶片上是均匀的 ， 通量线将均匀间隔地与晶片相交 。 通量线向晶片边缘的偏转是蚀刻室中对流和扩散的复杂相互作用的结果 ， 导致中心快速蚀刻速率分布 。
总结和结论
模型o1化学下游蚀刻已经预测了一系列操作条件下的蚀刻速率和不均匀性 。 预测和测量的晶片蚀刻速率之间的直接比较显示 ， 对于一组基线操作条件 ， 模型的精度在10%以内 ， 对于非基线条件 ， 模型的精度在30%以内 。 进行流速、源混合物的组成、压力、等离子体源功率和输送管直径的系统变化 ， 并得到相关的蚀刻速率 。 蚀刻室和等离子体源压力O和NF、流速充分预测了计算的多晶和氧化物蚀刻速率和7%以内的均匀性 。 通过关联蚀刻室压力、蚀刻室入口流速和蚀刻室入口原子氟摩尔分数 ， 实现了更好的关联 ， 这依赖于更少的独立变量并实现了更低的rms误差(在1%以内) 。
这项研究的结论是:
第一原理化学反应流动模型可用于预测NF/O化学下游蚀刻系统中多晶硅和二氧化硅水的蚀刻速率和均匀性 。
蚀刻速率和不均匀性可以与操作参数相关联 ， 这在工艺设计中应该证明是有用的 。
使用蚀刻室条件获得了蚀刻速率和不均匀性的良好相关性 。 这应该允许基于组合的等离子体源、传输管和喷头部件的输出来预测CDE性能 。
多晶硅蚀刻往往受对流限制 ， 因此蚀刻速率取决于压力、质量流量和蚀刻剂摩尔分数 ， 而氧化物蚀刻受表面反应速率限制 ， 因此比多晶硅蚀刻更多地取决于压力 ， 而更少地取决于流量 。
在较低压力和较高流速下 ， 蚀刻均匀性得到改善 。
【蚀刻系统操作条件对晶片蚀刻速率和均匀性的影响的相关性】晶片上的离子浓度估计小于10'/cm ' ， 以F*为主 。
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