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感應(yīng)耦合等離子體刻蝕的原理

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感應(yīng)耦合等離子體刻蝕法（Inductively Coupled Plasma Etch，簡(jiǎn)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(duì)基片表面進(jìn)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。

感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)的結(jié)構(gòu)三

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供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)是向刻蝕腔體輸送各種刻蝕氣體，通過壓力控制器（PC）和質(zhì)量流量控制器（MFC）精準(zhǔn)的控制氣體的流速和流量。氣體供應(yīng)系統(tǒng)由氣源瓶、氣體輸送管道、控制系統(tǒng)、混合單元等組成。

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感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機(jī)的結(jié)構(gòu)四

真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)有兩套，分別用于預(yù)真空室和刻蝕腔體。預(yù)真空室由機(jī)械泵單獨(dú)抽真空，只有在預(yù)真空室真空度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，才能打開隔離門，進(jìn)行傳送片。刻蝕腔體的真空由機(jī)械泵和分子泵共同提供，刻蝕腔體反應(yīng)生成的氣體也由真空系統(tǒng)排空。

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等離子刻蝕工藝

高密度等離子體源在刻蝕工藝上具有許多優(yōu)勢(shì)，例如，可以更準(zhǔn)確地控制工作尺寸，刻蝕速率更高，更好的材料選擇性。高密度等離子體源可以在低壓下工作，從而減弱鞘層振蕩現(xiàn)象。使用高密度等離子體源刻蝕晶片時(shí)，為了使能量和離子通量彼此獨(dú)立，需要采用獨(dú)立射頻源對(duì)晶圓施加偏壓。因?yàn)榈湫偷碾x子能量在幾個(gè)電子伏特量級(jí)，在離子進(jìn)入負(fù)鞘層后，其能量經(jīng)加速將達(dá)到上百電子伏特，并具有高度指向性，從而賦予離子刻蝕的各向異性。

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