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等離子刻蝕的應用案例
點擊量：466 日期：2023-08-29 編輯：硅時代
離子刻蝕主要應用在微電子制作工藝中，所有主要的處理對象是硅，用于精確圖形轉移。此外其還廣泛應用于等離子刻蝕平板、薄膜刻蝕以及纖維刻蝕中。
1.精確圖形轉移
在微電子制造工藝中，光刻圖形必須最終轉移到光刻膠下面組成器件的各薄膜層上，這種圖形的轉移是采用刻蝕工藝完成的。但是濕法刻蝕的寬度局限于3μm以上，因此要實現超大規模集成電路生產中的微細圖形高保真地從光刻模板轉移到硅片上不可替代的工藝只能采用等離子刻蝕。
在等離子刻蝕工藝中，首先是在把硅晶片上面涂抹一層光敏物質，并在光敏物質上蓋上具有一定圖形的金屬模板。然后進行紫外曝光，使部分晶片的表面裸露出來，接著再把這種待加工的硅晶片放置到具有化學活性的低溫等離子中，進行等離子刻蝕。這種具有化學活性的等離子一般采用氯氣或碳氟氣體電離產生，含有電子和離子和其他活性自由基（如·Cl、·Cl2、·F、·CF等）。這些活性基團沉積到裸露的硅晶片上時，與硅原子反應生成揮發性的氯化硅或氟化硅分子，從而對晶片進行各向異性刻蝕。另一方面，為了控制轟擊到晶片上離子的能量分布和角度分布，還通常將晶片放置在一個施加射頻或脈沖偏壓的電極上面，在晶片的上方將形成一個非電中性的等離子區，即鞘層-等離子中的離子在鞘層電場的作用下，轟擊到裸露的晶片表面上，并與表面層的硅原子進行撞，使其濺射出來，從而實現對晶片的各向異性刻蝕。目前在一些發達國家的實驗室里，刻蝕線寬已經突破0.1μm，并開始考慮挑戰納米芯片的加工技術。
2.等離子刻蝕平板
兩個大小和位置對稱的平行金屬板作為等離子發生的電極，平板放置于接地的陰極上面，RF信號加在反應器的上電極。由于等離子電勢總是高于地電勢，因而是一種帶能離子進行轟擊的等離子刻蝕模式，進行各向異性刻蝕，可得幾乎垂直的側邊。另外，旋轉晶圓盤可增加刻蝕的均勻性。該系統可設計成批量和單個晶圓反應室，可對刻蝕參數精密控制，以得到均勻刻蝕。
