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等离子蚀刻机的一些基本常识
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- 发布时间：2020-12-25 12:07
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等离子蚀刻机的一些基本常识
目前主流是干法刻蚀工艺，使用干法刻蚀工艺的称为等离子蚀刻机。因为在集成电路的制造过程中需要多种类型的干蚀刻工艺，所以应用涉及硅晶片上的各种材料。蚀刻机也可以分为三大类，即介质蚀刻机（CCP电容耦合）、硅蚀刻机（ICP电感耦合）和金属蚀刻机（ECR电子回旋加速振荡），这主要是因为电容等离子蚀刻机设备是利用等离子体来蚀刻硬介质材料（氧化物、氮化物等）。这需要高能离子反应；有机掩模材料），蚀刻诸如通孔和沟槽的微结构；感应等离子刻蚀设备主要是在软而薄的材料（单晶硅、多晶硅等）上刻蚀通孔、沟槽等微结构。
所以根据材料不同，干法刻蚀主要分为三种：介质干法刻蚀、硅干法刻蚀和金属干法刻蚀，应用不同，不能互相替代。其中，电子回旋振荡等离子体刻蚀设备主要用于金属互连、通孔、金属接触等环节。金属互连通常由铝合金制成，氯基气体和一些聚合物用于蚀刻铝。钨通常用作多层金属结构中通孔的填料，并且通常使用氟基或氯基气体。配合多次光刻和沉积，可以形成完整的底部电路、栅极、绝缘层和金属过孔。难度方面，硅刻蚀难，其次是介质刻蚀，金属刻蚀简单。蚀刻机发展到干法蚀刻阶段后，重要的技术是等离子蚀刻机技术。根据等离子体的产生方式，可分为CCP/电容耦合等离子体和电感耦合等离子体。由于等离子体产生方式的不同，蚀刻机的结构、性能和特点也有很大的不同。
CCP属于中密度等离子体，电感耦合等离子体属于高密度等离子体。CCP技术比电感耦合等离子蚀刻机技术发明得更早，但由于它们的不同特点，这两种技术不是相互替代，而是互补的。虽然CCP等离子体密度低，但能量高，适合刻蚀氧化物、氮氧化物等硬介质材料；ICP等离子体密度高，能量低，可以独立控制离子密度和能量，控制手段更加灵活，适合刻蚀单晶硅等低硬度或薄硬度的材料，如晶体硅。
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