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等离子刻蚀的应用案例
点击量：229 日期：2023-08-29 编辑：硅时代
离子刻蚀主要应用在微电子制作工艺中，所有主要的处理对象是硅，用于精确图形转移。此外其还广泛应用于等离子刻蚀平板、薄膜刻蚀以及纤维刻蚀中。
1.精确图形转移
在微电子制造工艺中，光刻图形必须最终转移到光刻胶下面组成器件的各薄膜层上，这种图形的转移是采用刻蚀工艺完成的。但是湿法刻蚀的宽度局限于3μm以上，因此要实现超大规模集成电路生产中的微细图形高保真地从光刻模板转移到硅片上不可替代的工艺只能采用等离子刻蚀。
在等离子刻蚀工艺中，首先是在把硅晶片上面涂抹一层光敏物质，并在光敏物质上盖上具有一定图形的金属模板。然后进行紫外曝光，使部分晶片的表面裸露出来，接着再把这种待加工的硅晶片放置到具有化学活性的低温等离子中，进行等离子刻蚀。这种具有化学活性的等离子一般采用氯气或碳氟气体电离产生，含有电子和离子和其他活性自由基（如·Cl、·Cl2、·F、·CF等）。这些活性基团沉积到裸露的硅晶片上时，与硅原子反应生成挥发性的氯化硅或氟化硅分子，从而对晶片进行各向异性刻蚀。另一方面，为了控制轰击到晶片上离子的能量分布和角度分布，还通常将晶片放置在一个施加射频或脉冲偏压的电极上面，在晶片的上方将形成一个非电中性的等离子区，即鞘层-等离子中的离子在鞘层电场的作用下，轰击到裸露的晶片表面上，并与表面层的硅原子进行撞，使其溅射出来，从而实现对晶片的各向异性刻蚀。目前在一些发达国家的实验室里，刻蚀线宽已经突破0.1μm，并开始考虑挑战纳米芯片的加工技术。
2.等离子刻蚀平板
两个大小和位置对称的平行金属板作为等离子发生的电极，平板放置于接地的阴极上面，RF信号加在反应器的上电极。由于等离子电势总是高于地电势，因而是一种带能离子进行轰击的等离子刻蚀模式，进行各向异性刻蚀，可得几乎垂直的侧边。另外，旋转晶圆盘可增加刻蚀的均匀性。该系统可设计成批量和单个晶圆反应室，可对刻蚀参数精密控制，以得到均匀刻蚀。
