0 等离子刻蚀工艺原理介绍课件.pptVIP

;等离子刻蚀工艺原理介绍包含以下几个方面： 等离子体基本概念 等离子刻蚀基本原理 等离子刻蚀应用 ; Plasma就是等离子体(台湾一般称为电浆), 由气体电离后产生的正负带电离子以及分子, 原子和原子团组成. 只有强电场作用下雪崩电离发生时, Plasma才会产生. 气体从常态到等离子体的转变, 也是从绝缘体到导体的转变. Plasma 一些例子: 荧光灯,闪电, 太阳等.; Plasma产生激活态的粒子以及离子. 激活态粒子（自由基）在干法刻蚀中主要用于提高化学反应速率, 而离子用于各向异性腐蚀(Anisotropic etch). 在固定Power输入的气体中, 电离和复合处于平衡状态. 在正负离子复合或电子从高能态向低能态跃迁的过程中发射光子. 这些光子可用于终点控制的检测。 半导体工艺Plasma一般都是部分电离, 常规0.01%~10% 的原子/分子电离. ; 各向异性刻蚀中的圆片偏压; 非对称的腔体中，圆片面积腔体面积， 所以较高的鞘层/暗区(Sheath/Dark Space)电压出现在Plasma到圆片之间。 ;圆片偏压的产生-2; 电容耦合: RF功率通过RF电场直接传导到Plasma，涉及到的电极也直接暴露在Plasma中(但是一般有Wafer在基座/电极上). 电感/变压器耦合: RF功率通过RF磁场传导到Plasma, 该磁场诱导产生起电离作用的电场. 电容耦合对产生电离作用不是很有效，因为它的很大一部分能量用于向电极表面运动的离子加速. 电感耦合对Plasma的产生很有效，因为它的能量几乎全部用于离化. 但是电感耦合点燃Plasma不是很有效. 在MERIE中，外加磁场也用于提高Plasma的浓度.;电容耦合;电感耦合;电容/电感耦合; Plasma Etch是多变量的工艺 --- Bias/TCP(Source)功率 --- Pressure --- Gas Flow --- Temperature --- BSC He --- (Gap) --- (B-Field) --- Process Time;工艺控制和结果;化学性腐蚀工艺的六个步骤;各向异性腐蚀工艺的两大机理;微负载效应机理;Etch的方向性;Poly Etch平衡图;Poly Etch各气体作用;Metal Etch平衡图;Metal Etch各气体作用;SIO2 Etch平衡图;SIO2/SiN Etch各气体作用;F/C比率和Polymer的形成; 驻留时间 = pV/Q 高流量和低压力 –低驻留时间, 反应被吸附的时间也短。 需要较高的泵速, S = Q/p, 达到较短的驻留时间。;· 改变压力就能改变plasma离子/中性粒子的分布。 · 高压力导致离子高的再复合速度，降低了wafer 表面的离子通量。 · 提高压力也增加了离子的碰撞，导致离子能量的损失。;Source/TCP 功率 – 控制气体离化。提高Source/TCP功率，提高腐蚀速率。 提高Source/TCP 功率，就增加了wafer表面的离子通量。 提高Source/TCP 功率，就降低了离子能量。;· Bias 功率 -- 控制离子浓度/能量。提高Bias 功率，提高腐蚀速率。 · 低离子能量 -- 低的碰撞速度。 · 离子能量影响方向性 -- 高离子能量意味着离子更少偏离原来运动方向。;QA