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等离子体蚀刻机工艺介绍

2023年09月13日 09:49:01      来源:深圳市诚峰智造有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:25

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等离子体蚀刻机工艺介绍:

        等离子体蚀刻机蚀刻可分为两个过程:首先,等离子体中的化学活性组分,这些活性组分与固体材料物质发生反应,生成挥发性化合物,并向表面扩散、排出。以CF4为例,其离解物F与S反应生成SiF4气体,在含Si材料的表面形成微铣削结构。等离子体蚀刻是指离子蚀刻、溅射蚀刻和等离子体灰化等过程。

        等离子体蚀刻机改性的深度取决于基底温度、处理时间和材料扩散特性,而改性的类型取决于基底和工艺参数。等离子体只能在表面蚀刻几个微米深,其表面性质发生了变化,但大多数材料的表面性质仍然可以保持。该技术还可用于表面清洗、固化、粗化、改变亲水性和粘附性等,同样也可用于半导体集成电路的制造过程中,可以在电子显微镜下观察到样品变薄。化学反应可以通过化学溅射产生挥发性产物。常见气体包括Ar、He、O2、H2、H2O、CO2、Cl2、F2和有机蒸气等。惰性离子型溅射比具有化学反应的等离子体溅射更接近物理过程。

        等离子体F蚀刻Si在半导体设备制造中得到广泛应用,以下是蚀刻反应的三个步骤:

        化学吸附:F2→F2(ads)→2F(ads)

        反应:Si+4F(ads)→SiF4(ads)

        解吸:SiF4(ads)→SiF4(gas)

        在蚀刻工艺中,高密度等离子体源具有许多优点,可以更准确地控制工件尺寸,蚀刻率更高,材料选择性更好。高密的等离子体源能在低电压下工作,因而能减弱鞘层的振荡。在晶片的蚀刻过程中,采用高密度的等离子源蚀刻技术,需要利用独立的射频源对晶圆进行偏压,使能量和离子相互独立。由于离子的能量一般在几个电子伏特量级,所以当离子进入负鞘层后,通过能量加速会达到上百电子伏特,并且具有很高的指向性,从而使离子蚀刻具有各向异性。

等离子体蚀刻机

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