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芯片制造-刻蝕-設備的原理與構成

發布日期:2024-09-06

濕法刻蝕是把硅片放在強酸強堿的溶液里進行定量的刻蝕。而干法刻蝕主要是應用等離子體轟擊硅片的表面,從而在硅片上刻出邏輯電路的圖案。


芯片制造工藝流程里的刻蝕步驟,其實大多數的制程中,濕法刻蝕基本被淘汰了,如今大多的制造芯片流程里干法刻蝕。


等離子體干法刻蝕機可以分為兩種:CCP(電容耦合)以及ICP(電感耦合)。CCP的能量比較大,但是精確度不好控制,適合刻蝕較硬的材料上刻蝕;ICP能量低但可控性強,適合刻蝕一些單晶硅和多晶硅等硬度比較小或比較薄的材料。

如上圖分別是電容式和電感式等離子體刻蝕機,原理結構基本上是電感加速等離子體和電容加速等離子體的區別。

如上圖是電感耦合刻蝕的簡易原理圖,所用到的刻蝕氣體是從上部的刻蝕氣體口進入電感耦合腔,經過電感對等離子刻蝕氣體的加速打到反應腔的硅片上從而達到刻蝕的目的。(反應腔是高真空狀態) 。


電容式等離子體刻蝕機則是等離子體進入反應腔直接通過電容的電場加速之后,轟擊到硅片上進行刻蝕。

因為電感等離子體刻蝕機的電感線圈可以可以做到電場在水平和垂直方向上的獨立控制,不像電容式等離子體刻蝕機只能垂直控制等離子體的刻蝕方向,所以電容式等離子體刻蝕機的準確度要高一些。

(硅片表面受離子撞擊)

同時電容的加速等離子體能量要高于電感加速等離子體,所以電容等離子體刻蝕機可以刻蝕一些更加硬的材料。

(刻蝕好的硅片)


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