對(duì)于不同器件的刻蝕要求，Bosch工藝的工藝參數(shù)也會(huì)不同，本文針對(duì)Bosch工藝中的一些參數(shù)的影響進(jìn)行深入剖析，以便更多的工藝人員對(duì)該工藝的應(yīng)用有更深刻的理解。Bosch工藝的主要影響影響因素有以下幾個(gè)方面：

一、總刻蝕面積

刻蝕面積的大小會(huì)對(duì)Bosch工藝的刻蝕速率產(chǎn)生非常大的影響。當(dāng)我們采用同樣大小的硅片，兩個(gè)硅片刻蝕面積分別占有整個(gè)Wafer的10%、90%時(shí)，它們的速率會(huì)產(chǎn)生很大的區(qū)別。同樣地，我們?nèi)绻捎孟嗤笮】涛g圖形的不同大小硅片，比如四寸和六寸，它們的刻蝕速率也會(huì)產(chǎn)生較大的差異。在工藝的優(yōu)化過程中需要注意這個(gè)問題，以便控制好刻蝕深度。

另外，當(dāng)刻蝕面積比較大時(shí)，也會(huì)對(duì)刻蝕的形貌產(chǎn)生影響。圖1給出了一個(gè)典型的效果圖，可以看到，凸角處的刻蝕速率小于平邊的刻蝕速率，故造成在刻蝕的底面形成了高度差。

圖1

二、片內(nèi)刻蝕圖形面積

在實(shí)際的刻蝕工藝中，同一片Wafer往往會(huì)匯集各種多種多樣的圖形，這就造成了同一硅片上有不同刻蝕面積的差異。圖2給出了一種典型的情況，在同一硅片上刻蝕不同寬度的凹槽，則會(huì)產(chǎn)生不同的速率。

圖2

該影響會(huì)對(duì)多刻蝕面積的硅片產(chǎn)生很不好的影響。如圖3所示，假設(shè)我們要加工一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，那么會(huì)造成圖形底部無法在一個(gè)平面上，嚴(yán)重影響器件的性能。后續(xù)隨著工藝的優(yōu)化，工藝人員發(fā)現(xiàn)采用SOI片或者預(yù)埋金屬層來使得刻蝕自停止，但是仍有一個(gè)問題是在過刻蝕后底部會(huì)顯示負(fù)輪廓。

圖3

三、刻蝕/鈍化比

刻蝕/鈍化比往往對(duì)于刻蝕的角度、刻蝕的側(cè)壁形貌產(chǎn)生明顯的影響的。圖4顯示了兩種典型的情況，左圖顯示了刻蝕角度變大，而右圖顯示了刻蝕角度變小。當(dāng)刻蝕/鈍化比較大時(shí)，刻蝕角度趨向于變大，反之則變小。

圖4

圖5展示了一種典型的刻蝕側(cè)壁形貌，可以看到隨著刻蝕深度的增加側(cè)壁形貌的粗糙度逐漸降低，產(chǎn)生該種形貌的主要原因是刻蝕開始時(shí)，由于深寬比較小，刻蝕趨向于各向同性，而隨著深寬比的增大，側(cè)壁鈍化層厚度的增加減少了離子對(duì)于側(cè)壁的刻蝕。

圖5

最后，有幾個(gè)Tips控制刻蝕效果：1.可以通過調(diào)節(jié)腔體的壓力來增加/降低刻蝕離子的密度，降低SOI片底部的負(fù)輪廓；2.可以通過調(diào)節(jié)刻蝕的Bias來調(diào)整等離子體的能量，降低側(cè)壁的粗糙度；3.可以刻蝕時(shí)間和鈍化時(shí)間的比例來調(diào)節(jié)角度、粗糙度、底部輪廓等等。