教您進入等離子體刻蝕,讀懂新科技新時代
通過其等離子表面處理,能夠改善材料表面的潤濕能力,使多種材料能夠進行涂覆、涂鍍等操作,增強粘合力、鍵合力,同時去除有機污染物、油污或油脂。等離子刻蝕,是王法刻蝕中常見的一種形式,其原理是暴露在電子區域的氣體形成等離子體,由此產生的電離氣體和釋放高能電子組成的氣體,從而形成了等離子或離子,電離氣體原子通過電場加速時,會釋放足夠的力里與表面驅逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。
等離子體刻蝕(也稱干法刻蝕)是集成電路制造中的關鍵工藝之一,其目的是完整地將掩膜圖形復制到硅片表面, 其范圍涵蓋前端cMos柵極(Gate) 大小的控制, 以及后端金屬鋁的刻蝕及Via和Trench的刻蝕。在今天沒有一個集成電路芯片能在缺乏等離子體刻蝕技術情況下完成。刻蝕設備的投資在整個芯片廠的設備投資中約占10%~12%比重,它的工藝水平將直接影響到終產品質量及生產技術的*性。
早報道等離子體刻蝕的技術文獻于1973年在日本發表,并很快引起了工業界的重視。至今還在集成電路制造中廣泛應用的平行電極刻蝕反應室(Reactive Ion Etch-RIE) 是在1974年提出的設想。
教您進入等離子體刻蝕,讀懂新科技新時代
等離子刻蝕的原理可以概括為以下幾個步驟:
●在低壓下,反應氣體在射頻功率的激發下,產生電離并形成等離子體,等離子體是由帶電的電子和離子組成,反應腔體中的氣體在電子的撞擊下,除了轉變成離子外,還能吸收能量并形成大量的活性基團(Radicals)
活性反應基團和被刻蝕物質表面形成化學反應并形成揮發性的反應生成物
反應生成物脫離被刻蝕物質表面,并被真空系統抽出腔體。
在平行電極等離子體反應腔體中,被刻蝕物是被置于面積較小的電極上,在這種情況,一個直流偏壓會在等離子體和該電極間形成,并使帶正電的反應氣體離子加速撞擊被刻蝕物質表面,這種離子轟擊可大大加快表面的化學反應,及反應生成物的脫附,從而導致很高的刻蝕速率,正是由于離子轟擊的存在才使得各向異性刻蝕得以實現。