赘述了。
3 干法刻蚀设备的主要性能指标
干法刻蚀设备的功能是在薄膜上准确复制特征图形，从生产产品的角度讲可以归于两方面：产量和良率。具体到设备上就对其性能指标提出一些要求。简单的讲，产量，对应的是干法刻蚀设备的刻蚀速率和机台的稼动力；良率，对应的是干法刻蚀的刻蚀均匀性、刻蚀选择性、损伤和污染。这里只对干法刻蚀设备这些性能指标作一个笼统的介绍。 3-1 刻蚀速率和稼动力
Etching Materials a-Si n+ a-Si SiNx Etching Rate 2000?/min 1000?/min 3000?/min 上表给出的是干法刻蚀工艺中需刻蚀的材料及其刻蚀速率。但这只是单纯的指膜材料刻蚀的速率，并且这个数值可以通过修改工艺参数进行调节。实际上，刻蚀前的准备（上下物料，抽真空等等）和刻蚀后的处理都要占用时间而影响产量。所以在工艺过程中，真空设备的抽气时间、吹扫时间，物料的传送等等动作都是需要考量的。另，TEL机台的刻蚀稼动力为85%。 3-2 良率相关的参数 刻蚀均匀性
Area Within sheet Sheet to sheet Chamber to chamber
刻蚀选择性
Materials a-Si/SiNx SiNx/Mo 颗粒污染
Particle Size > 1μm > 3μm
Guaranteed Value < 10% < 5% < 5% Selectivity > 4 > 10 Amount < 300 < 50 16
上面三个表给出了干法刻蚀机台的刻蚀均匀性、选择性和污染的性能指标。刻蚀均匀性的计算是在基板上选取13个点，测量数值，然后由 （max-min）/（max+min）*100这个公式得到。在工艺中，等离子体的刻蚀辐射损伤对器件的影响不是很明显，所以我们没有去考量。
第四节 Dry Etching的主要工艺参数和工艺质量评价
干法刻蚀具有一些重要参数：刻蚀速率、刻蚀偏差、选择比、均匀性、刻蚀残留物、Taper Angle和颗粒污染，这些都是与刻蚀质量评价相关的参数。在工艺进行过程中，可以调节的工艺参数有：RF的功率、工艺压力、气体流量等等。下面的内容将一一介绍。
RF功率，即RF对工艺腔体等离子体输入的功率。它对等离子体中离子的能量、直流偏压、刻蚀速率、选择比和物理刻蚀的程度都有影响。其影响的趋势见下表。
表4-1 RF功率对其他刻蚀参数的影响
RF功率 离子能量 直流偏压 刻蚀速率 选择比 物理刻蚀 ↑ ↓
↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ 工艺压力，工艺腔内如果压力越小，则气体分子的密度越小，那么等离子体的物理刻蚀就越强，相比而言，其刻蚀选择比越小。
气体流量，一般而言，气体流量越大，意味着单位时间内工艺腔中参与刻蚀的刻蚀剂越多，那么刻蚀的速率越大。
刻蚀速率，是指在刻蚀过程中去除被刻蚀材料膜层的速度（图4-1），通常用?/min表示。刻蚀窗口的深度称为台阶高度，可以由段差计（Profiler）测得。为了得到高的产量，就希望有高的刻蚀速率。
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图4-1 刻蚀速率。刻蚀速率 = ΔT/t (?/min), t 是刻蚀时间
刻蚀偏差，刻蚀偏差是指刻蚀以后线宽或关键尺寸间距的变化（图4-2 ）。在湿法刻蚀中，横向钻蚀是造成刻蚀偏差的原因；干法刻蚀中，刻蚀偏差的出现是因为光刻胶被刻蚀，使得线宽变窄。刻蚀偏差在TFT-LCD工艺中并不完全当成一种缺陷来处理，首先，TFT-LCD的线宽比较宽（3-5μm），刻蚀损失给TFT器件性能带来的影响并不是特别明显；其次，光刻胶的刻蚀，刻蚀的偏差被利用来形成Taper Angle，而好的Taper Angle是我们所期望的。
图4-2 刻蚀偏差，刻蚀偏差 = Wb-Wa
选择比，是指在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料相比刻蚀速率的比值。选择比的概念在本章第一节中有介绍，这里就不重复了。需要注意的是在干法刻蚀中，由于存在强烈的物理刻蚀，所以选择比不如湿法刻蚀那么高。
我们要求达到的选择比一般为a-Si/SiNx >4，SiNx/Mo >10。
刻蚀均匀性，均匀性是衡量刻蚀工艺在整块基板，基板之间，或者整个批次之间刻蚀能力的参数。我们测量基板的一般方法是在玻璃基板上选取13个测量点（见图4-3），由公式（Max - Min）/（Max + Min）*100得到（单位，%）。在
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TFT-LCD工艺中，并不能保证刻蚀的完全均匀，所以为了解决刻蚀结束后还存在刻蚀残留的问题，一般都采取稍微过刻蚀的办法。
图4-3 均匀性测量点选取的位臵
残留物，刻蚀残留物是指刻蚀后留在基板表面不想要的材料，它常常覆盖在工艺腔体内壁或被刻蚀图形的底部。其产生的原因很多，例如被刻蚀层中的污染物，选择了不合适的刻蚀剂（比如在PI返工的过程中，如果采用SF6作为刻蚀气体，腔体和管道内容易形成残留的聚合物）。在进行一定时间的生产后，必须对机台腔体进行PM（Preventive Maintenance），就是为了清除腔体内的残留物。
Particles污染，Particles污染一直都是TFT-LCD工艺中的重要问题，它是良率的最大敌人。Particle产生的原因很多，有些是在进入腔体前就存在，有些是在腔体内产生沾附的，有些是在刻蚀的过程中等离子体放电时产生的，不一而足。Particle控制和污染的解决是工程师们一个需要长期奋斗的课题。下图是一个由Particle产生缺陷的示意说明。
图4-4 刻蚀中Particle产生的缺陷。
这使得刻蚀不完全，如果是在Contact刻蚀位臵，很可能形成一个断路缺陷。
Taper Angle，Taper角指刻蚀后侧壁的角度。好的Taper角有利于在刻蚀工
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序后成膜触，可以很好地控制断线等缺陷。
图4-5 不同的Taper角下形成的膜。
左边的膜侧壁很薄，容易断裂而形成断线等缺陷。
在RIE模式中，是利用PR（Photoresist）后退法形成Taper角。PR在刻蚀的过程中逐渐损失，膜的侧壁的坡度慢慢形成。Taper角的大小是由PR和膜的刻蚀速率比决定。
图4-6 PR后退法形成Taper Angle
（a）显影，（b）后烘，（c）和（d）刻蚀过程中，（e）刻蚀完成后Taper Angle形成
以上是干法刻蚀中的一些重要参数和概念。工艺质量评介也是由这些参数加以判断。好的工艺条件和所有设备系统正常的正常运行是高的产量和良率的必要条件。工程师的工作就是使得所有设备维持正常的运行并且发挥其最好的效能，调试出最合适的工艺条件使得良率和产能得到提高。
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