壓力主要控制刻蝕均勻性和刻蝕輪廓，同時也能影響刻蝕速率和選擇性。改變壓力會改變電子和離子的平均自由程(MFP),進而影響等離子體和刻蝕速率的均勻性。通過增加壓力縮短MFP,此舉也表示增加了離子間的碰撞。隨著離子能量的降低，離子的碰撞散射就會增加，從而可以提高RIE中的化學刻蝕成分。如果刻蝕主要以化學方式為主，增加壓力就會提高刻蝕速率;但如果刻蝕以物理方式為主，則增加壓力將會降低刻蝕速率。

增加磁場有助于提高等離子體密度，進而增強離子轟擊流量及物理刻蝕成分，也會造成鞘層偏壓降低使得離子能量減少，增加自由基的濃度可使刻蝕更具化學性。低壓狀態下當磁場微弱時，改善物理刻蝕比化學刻蝕更重要。當磁場強度增加時，刻蝕將變得更具物理性。而當磁場強度達到某個特定數值時，由于離子能量隨著直流偏壓減少，所以刻蝕將變得更具化學性。下圖顯示了當射頻功率、壓力和磁場強度增加時的刻蝕發展趨勢圖。

如果刻蝕反應室產生漏氣，則光刻膠的刻蝕速率會因等離子體中岀現氧氣而相對提高。光刻膠的選擇性降低，微粒數會增加。光刻技術中，如果光刻膠硬式烘烤不足，刻蝕過程中將導致過高的光刻膠刻蝕速率和過多的光刻膠損失。

因為每種刻蝕所需的反應室設計、化學品和操作環境不同，所以發展趨勢也可能各不相同。一般來說，工具供應商提供工具時也會附上包括工藝參數條件和工具檢修指南等信息。

刻蝕工藝未來發展趨勢

為了獲得更好的非等向性刻蝕輪廓并減少CD損失，需要在較低壓力下進行刻蝕過程，因為低壓環境能夠增加平均自由程并減少離子散射。增加等離子體密度能增加離子的轟擊流量。為了達到一定的離子轟擊，增加離子轟擊流量可減少所需的離子能量，這也是通常用來減少器件損傷的方法。低壓、高密度的等離子體反應室是未來刻蝕反應室的設計方向,ICP和ECR刻蝕反應室就能滿足這種情況。這兩種刻蝕反應室都能在低壓狀態下產生高密度等離子體，并能獨立控制等離子體密度和離子轟擊能量，而這些對刻蝕的控制很重要。對于ICP和ECR等離子體源，離子化速率不高，為1%~5%。螺旋波等離子體源可在數毫托的低壓下達到近乎100%的離化速率，這也是未來刻蝕反應室設計的方向之一（見下圖）。

另外需要關注的問題是等離子體的均勻性控制，特別是對于較大的晶圓尺寸。等離子體均勻性和等離子體位置的控制在未來更加重要。對于成熟的技術節點，高的產量、低的成本是與現有生產系統競爭的關鍵因素。如果可以制造低成本的可靠的刻蝕系統，從長遠來看，可以為客戶節省大量費用，有可能促使IC制造商取代現有系統發展低成本的新系統。最關鍵的是成品率，正常運行時間應相同或高于現在的系統，而且產量更高，耗材更低，使生產商可以相信通過一年的系統更新，節省的運作成本可以還清設備成本。

審核編輯：劉清