最後更新:2026年10月8日蝕刻蝕刻

深寬比是什麼

Aspect Ratio

深寬比是溝槽、通孔、接觸孔等微細結構的「深度÷寬度」比值。深寬比越高(越深越細),蝕刻加工以及後續成膜時的填充(間隙填充)就越困難。在3D NAND中,超過100:1的高深寬比蝕刻已成為最大的技術課題。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

深寬比(Aspect Ratio)是溝槽、通孔、接觸孔等微細結構的「深度÷寬度(開口徑)」比值。深寬比越高(=越深越細),蝕刻加工以及後續成膜時的填充(間隙填充)就越困難,因此是象徵先進製程難度的指標。

高深寬比加工需要垂直性高的非等向性蝕刻,深挖時會使用DRIE(深反應離子蝕刻)等技術。另一方面,要無空隙(void)地填滿深孔與深溝,則需要階梯覆蓋率優異的ALD,或由下而上填充能力強的成膜與電鍍技術。

極端高深寬比的代表例是3D NAND的通道孔,隨著堆疊層數增加,深寬比已達到超過60的範圍。此外,DRAM的電容、TSV(矽穿孔)等高深寬比結構,也是先進記憶體與封裝的關鍵。

深寬比規範了蝕刻、成膜、清洗等所有製程的極限,是設備與製程開發的核心課題。搭配DRIE、蝕刻、ALD、3D NAND等條目一起閱讀,即可理解高深寬比加工為何困難且重要。設備由科林研發(Lam Research)、東京威力科創(TEL)、應用材料(Applied Materials)等廠商提供。

深寬比的常見問題

高深寬比會使哪些事情變困難?
在蝕刻方面,離子與自由基難以抵達深處,會發生中途形狀變細(bowing、taper)的現象,或蝕刻停止(etch stop)的現象。在成膜方面,孔洞入口容易先被封住而留下空隙(void)。
3D NAND的深寬比大約是多少?
在堆疊層數超過200層的現今,記憶體孔的深寬比已逼近甚至超過100:1。這代表深度為直徑100倍的極端形狀,高深寬比蝕刻是3D NAND製造最大的技術課題。
如何在高深寬比結構上成膜?
最適合的是利用自我限制反應、不論深度皆能均勻成膜的ALD。CVD在特定條件下也能得到共形膜,但在極端高深寬比下,ALD實質上是唯一的選擇。

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