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等離子蝕刻機的原理

閱讀:2565      發(fā)布時間:2021-7-19
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 等離子刻蝕機,又叫等離子蝕刻機、等離子平面刻蝕機、等離子體刻蝕機、等離子表面處理儀、等離子清洗系統(tǒng)等。等離子刻蝕,是干法刻蝕中最常見的一種形式,其原理是暴露在電子區(qū)域的氣體形成等離子體,由此產(chǎn)生的電離氣體和釋放高能電子組成的氣體,從而形成了等離子或離子,電離氣體原子通過電場加速時,會釋放足夠的力量與表面驅(qū)逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。某種程度來講,等離子清洗實質(zhì)上是等離子體刻蝕的一種較輕微的情況。進行干式蝕刻工藝的設(shè)備包括反應(yīng)室、電源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反應(yīng)室。氣體被導(dǎo)入并與等離子體進行交換。等離子體在工件表面發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的揮發(fā)性副產(chǎn)物被真空泵抽走。等離子體刻蝕工藝實際上便是一種反應(yīng)性等離子工藝。近期的發(fā)展是在反應(yīng)室的內(nèi)部安裝成擱架形式,這種設(shè)計的是富有彈性的,用戶可以移去架子來配置合適的等離子體的蝕刻方法:反應(yīng)性等離子體(RIE),順流等離子體(downstream),直接等離子體(direction plasma)。

原理
感應(yīng)耦合等離子體刻蝕法(Inductively Coupled Plasma Etch,簡稱ICPE)是化學(xué)過程和物理過程共同作用的結(jié)果。它的基本原理是在真空低氣壓下,ICP 射頻電源產(chǎn)生的射頻輸出到環(huán)形耦合線圈,以一定比例的混合刻蝕氣體經(jīng)耦合輝光放電,產(chǎn)生高密度的等離子體,在下電極的RF 射頻作用下,這些等離子體對基片表面進行轟擊,基片圖形區(qū)域的半導(dǎo)體材料的化學(xué)鍵被打斷,與刻蝕氣體生成揮發(fā)性物質(zhì),以氣體形式脫離基片,從真空管路被抽走。

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