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芯片制造-刻蚀-设备的原理与构成

发布日期:2024-09-06

湿法刻蚀是把硅片放在强酸强碱的溶液里进行定量的刻蚀。而干法刻蚀主要是应用等离子体轰击硅片的表面,从而在硅片上刻出逻辑电路的图案。


芯片制造工艺流程里的刻蚀步骤,其实大多数的制程中,湿法刻蚀基本被淘汰了,如今大多的制造芯片流程里干法刻蚀。


等离子体干法刻蚀机可以分为两种:CCP(电容耦合)以及ICP(电感耦合)。CCP的能量比较大,但是精确度不好控制,适合刻蚀较硬的材料上刻蚀;ICP能量低但可控性强,适合刻蚀一些单晶硅和多晶硅等硬度比较小或比较薄的材料。

如上图分别是电容式和电感式等离子体刻蚀机,原理结构基本上是电感加速等离子体和电容加速等离子体的区别。

如上图是电感耦合刻蚀的简易原理图,所用到的刻蚀气体是从上部的刻蚀气体口进入电感耦合腔,经过电感对等离子刻蚀气体的加速打到反应腔的硅片上从而达到刻蚀的目的。(反应腔是高真空状态) 。


电容式等离子体刻蚀机则是等离子体进入反应腔直接通过电容的电场加速之后,轰击到硅片上进行刻蚀。

因为电感等离子体刻蚀机的电感线圈可以可以做到电场在水平和垂直方向上的独立控制,不像电容式等离子体刻蚀机只能垂直控制等离子体的刻蚀方向,所以电容式等离子体刻蚀机的准确度要高一些。

(硅片表面受离子撞击)

同时电容的加速等离子体能量要高于电感加速等离子体,所以电容等离子体刻蚀机可以刻蚀一些更加硬的材料。

(刻蚀好的硅片)


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