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摘要

? ? ??等離子體蝕刻是集成電路制造中相對較新的技術(shù)。等離子體是非常復(fù)雜的“實體”，這使得它們很難理解和描述。等離子體刻蝕中的物理和化學(xué)反應(yīng)，不同粒子本身之間以及帶電粒子和電磁場之間的電相互作用都不是簡單的。

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介紹

? ? ??等離子體是一種(部分)電離的氣體。在我們處理的等離子體中，自由電子與中性原子/分子碰撞，通過解離過程，它們可以從原子/分子中移除一個電子，這給出了2個電子和1個離子的凈結(jié)果。根據(jù)入射電子的能量，這種碰撞還會產(chǎn)生其他物種，如負(fù)離子，因為電子締合，激發(fā)分子，中性原子和離子。等離子體發(fā)射的光是由于受激電子返回到它們的基態(tài)。由于電子態(tài)之間的能量對于每種元素都有很好的定義，每種氣體都會發(fā)出特定波長的光，這將使我們有可能分析等離子體。

? ? ??蝕刻機(jī)理適用于所有類型的等離子體，不僅僅適用于射頻電容耦合等離子體。一般來說，等離子刻蝕是化學(xué)刻蝕，不是物理刻蝕。

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實驗

? ? ??存在兩種類型的感應(yīng)驅(qū)動源:使用圓柱形或使用平面幾何形狀，多極永磁體的使用并不是必不可少的，但是它們的存在將增加等離子體密度，主要是等離子體的均勻性。向線圈施加射頻電壓，產(chǎn)生射頻電流，在反應(yīng)器中感應(yīng)出磁場。生產(chǎn)設(shè)備最常見的幾何形狀是平面線圈，它與多極磁體一起產(chǎn)生高密度和均勻的等離子體。此外，它需要較少的電介質(zhì)，這使得這種幾何形狀更容易制造。石英是一種很好的電介質(zhì)，它不會被蝕刻含氟等離子體。

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結(jié)果?

? ? ? 電子回旋共振等離子體產(chǎn)生的基本機(jī)制是交流電場E與電子在恒定磁場b中旋轉(zhuǎn)的頻率相匹配的可能性。如果可變電場具有相同的頻率f，電子在整個周期內(nèi)獲得能量。因此，ECR僅在低壓下工作，通常低于10毫托。

結(jié)論

? ? ? 在未來的幾年里，等離子體蝕刻仍將是集成電路和微系統(tǒng)制造中的一項重要技術(shù)。對于特定的應(yīng)用，主要是需要高縱橫比的應(yīng)用，低壓等離子體提供了更好的解決方案。電子回旋共振和電感耦合等離子體作為兩種選擇進(jìn)行了討論。當(dāng)使用大襯底時，電子回旋共振等離子體有嚴(yán)重的局限性，但對于較小的樣品，它們可能是一個很好的解決方案。電感耦合等離子體系統(tǒng)，主要是平面線圈，加上襯底支架上的額外偏置，已被證明非常通用，在生產(chǎn)中已經(jīng)取得了優(yōu)異的效果。對于低壓等離子體，這種設(shè)備似乎是最有前途的。

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