刻蚀均匀性是一种衡量刻蚀工艺在整个硅片上,或整个一批,或批与批之间刻蚀能力的参数。OPA2171AID均匀性与选择比有密切的关系,因为非均匀性刻蚀会产生额外的过刻蚀。保持均匀性是保证制造性能一致的关键。难点在于刻蚀工艺必须在刻蚀具有不同图形密度的硅片上保证均匀性,如图形密的区域、大的图形问隔和高深宽比图形。均匀性的一些问题是因为刻蚀中速率和刻蚀剖面与图形尺寸和密度有关而产生的。刻蚀速率在小窗口图形中较慢,甚至在具有高深宽比的小尺寸图形上刻蚀会停止。

   例如,具有高深宽比硅槽的刻蚀速率要比具有低深宽比硅槽的刻蚀速率慢。这一现象称为深宽比相关刻蚀(ARDE),也称为微负载效应。为了提高均匀性,必须把硅片表面的斑⑩E效应减到最小。

   侧壁聚合物

   聚合物的形成有时是有意的,是为了在刻蚀图形的侧壁上形成抗腐蚀膜从而防止横向刻蚀的,这样做能形成高的各向异性图形,因为聚合物能阻挡对侧壁的刻蚀,增强刻蚀的方向性,从而实现对图形关键尺寸的良好控制。这些聚合物是在刻蚀过程中由光刻胶中的碳转化而来并与刻蚀气体和刻蚀生成物结合在一起而形成的。能否形成侧壁聚合物取决于所使用的气体类型。

   这些侧壁聚合物很复杂,包括刻蚀剂和反应的生成物,如铝、阻挡层的钛、氧化物以及其他无机材料。聚合物有很强的难以氧化和去除的碳氟键。然而,这些聚合物又必须在刻蚀完成以后去除,否则器件的成品率和可靠性都会受到影响。这些侧壁的清洗常常需要在等离子体清洗工艺中使用特殊的化学气体,或者有可能用强溶剂进行湿法清洗后再用去离子水进行清洗。聚合物沉积的一个不希望的副作用是工艺腔中的内部部件也被聚合物覆盖。刻蚀工艺腔需要定期的清洗来去除聚合物或换掉不能清洗的部件。