MPRS3D展示了在一个圆筒形反应器内,由进气口、抽气口和非均匀功率沉积所造成的硅刻蚀的方位角不均匀性。基本条件包括:压力10mT°rr,⒛00W的13.56MHz射频功率沉积,500K的气体温度,79sccm的纯氯气。 HAT1142R-EL-E在上述条件下,进行了四组模拟比较,研究了方位角的非对称性。这是第一次研究聚焦环对刻蚀均匀性的影响。均匀的功率沉积在这里是指线圈中的电流保持方位角均匀,仅在径向卜有变化。非均匀功率沉积假设电流沿着线圈的路径线性增加,最终发生了径向和方位角方向⒈的电流变化。包含有氯原子吸附的简单离子辅助表面反应和离子辅助刻蚀被设定为表示在鞘与前鞘边界处中性粒子密度,Tg是气体温度,″、是中性粒子的质量,r代表中性粒子的反应几率。模拟结果揭示出在均匀能量沉积的情形下,离子驱动刻蚀在晶圆上的刻蚀速率分布受到了抽气口的扰动。然而,情形主要是由非均匀功率沉积的影响造成的。在带有聚焦环的情形下,刻蚀速率略低,这是由于在环的表面产生了复合损失。聚焦环在某种程度L减弱了方位角不均匀性。在四组模拟中,气体的进气口甚至都没有引起局部的扰动。

    均匀功率沉积Ⅱ}聚焦环(d)i卜均匀功率沉积带聚焦环

   圆筒形反应器内,由进气口、抽气口和非均匀功率沉积造成的硅刻蚀的方位角及场均匀性,基于基本原理所建立的等离子刻蚀建模涉及高频、高强度电场内的连续性、动量平衡和能量平衡等方程。对一个特定反应器的实际模拟,所需要的求解时问在数量级L是一个单独的操作条件大约半个小时,这对于可能需要实时反馈的I艺控制来说速度慢得无法接受。此外,缺乏对日标材料和刻蚀气体复杂相互作用的基本了解,往往会误导模拟结果。另一方面,虽然经验模型纯粹地依赖于实验数据,缺乏深刻的理解,并被限制在其可用的数据范围内,但可能更容易接收用在实际制造中。所以在这两方面做一下折中是必要的。