等離子刻蝕機(jī)機(jī)制是ICP射頻形成的輸出到環(huán)耦合線圈:
眾所周知,一般只使用等離子蝕刻機(jī)、表面清洗和表面活化作用,今日,詳細(xì)介紹下等離子的另1個(gè)作用:刻蝕。
等離子刻蝕是什么?在半導(dǎo)體器件工序、微電子IC制作工序以及微納制作階段中,腐蝕是一個(gè)十分關(guān)鍵的階段。通過化學(xué)或物理方法,選擇性地移除硅片表面多余物質(zhì)的階段。其基本目標(biāo)是正確復(fù)制涂層硅片上的模具圖形。等離子刻蝕的分類:干蝕刻和濕蝕刻。濕蝕刻是一種純化學(xué)反應(yīng)階段,利用溶液與預(yù)蝕刻材料之間的化學(xué)反應(yīng)去除未覆蓋的部分,達(dá)到蝕刻的目的。干蝕的種類很多,主要有揮發(fā)性、氣相性、等離子腐蝕等。
等離子刻蝕是干法刻蝕中最常見的形式:
等離子刻蝕機(jī)的基本原理是ICP射頻ICP射頻形成的射頻輸出到環(huán)耦合線圈,通過耦合光放電形成一定比例的混合蝕刻氣體,形成高密度等離子。在下電極RF射頻的作用下,這些等離子刻蝕機(jī)轟擊基板表面,中斷了基板圖形區(qū)域半導(dǎo)體材料的化學(xué)鍵,與蝕刻氣體形成揮發(fā)性物質(zhì),以氣體形式與基板分離,從真空管道中取出。
首先,在某種程度上,等離子清洗本質(zhì)上是等離子刻蝕機(jī)的輕微情況。這樣,通過接入所需的蝕刻氣體,增加功率,提高工作時(shí)間,可以達(dá)到蝕刻的目的。畢竟,如果不是專業(yè)的蝕刻機(jī),效果肯定不如專業(yè)的蝕刻機(jī)好。然而,納米級(jí)蝕刻仍然可以根據(jù)材料、功率、工作時(shí)間等處理,甚至可以達(dá)到微米級(jí)蝕刻。
對(duì)于一些不需要經(jīng)常使用蝕刻的客戶,或者蝕刻要求不高的客戶,可以用等離子刻蝕機(jī)進(jìn)行蝕刻處理,只需要準(zhǔn)備掩模板,這對(duì)于成千上萬的蝕刻機(jī)來說是十分劃算的。目前等離子刻蝕在集成電路制作廣泛使用,去除表面有機(jī)物,等離子是部分離化的中性氣體,在等離子中自由電子與中性分子,原子進(jìn)行碰撞,通過碰撞電離,進(jìn)一步得到更多的電子和離子。基于電子的能量,可以獲得更豐富的離子,激發(fā)態(tài)高能中性粒子等,同時(shí)由于電子吸附在中性氣體表面還可獲得負(fù)離子。由于每種氣體在原子分子物理學(xué)中有各自的能級(jí)結(jié)構(gòu),故高能電子可以將氣體激發(fā)到不同的能級(jí)上,當(dāng)氣體分子、原子從高能級(jí)向低能級(jí)回遷時(shí)將會(huì)輻射出不同能量的光子,不同能量的光子代表了不同的波長(zhǎng)。