等离子体刻蚀-solarbe文库

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等离子体刻蚀邵爱军邵爱军 1 什么是等离子体随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称为物质的三态。当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状态的物质叫等离子体等离子体。它可以称为物质的第四态。 2 等离子体的应用 3 等离子体的产生 4 等离子体刻蚀原理等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性反应物而被去除。这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。 5 等离子体刻蚀反应 6 首先，母体分子 CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子。其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达 SiO2表面，并在表面上发生化学反应。生产过程中，在中 CF4掺入 O2，这样有利于提高 Si 和 SiO2的刻蚀速率。 7 等离子体刻蚀工艺装片在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。 8 工艺参数设置负载容量（片）工作气体流量（ sccm）气压（ Pa）辉光功率（ W）反射功率（ W） CF4 O2 N2 200 184 16 200 120 650750 0 工作阶段时间（分钟）辉光颜色预抽主抽充气辉光充气腔体内呈乳白色，腔壁处呈淡紫色 0.20.4 2.54 2 1014 2 *可根据生产实际做相应的调整刻蚀 9 检验方法冷热探针法冷热探针法测导电型号 10 检验原理热探针和 N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。同样道理， P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简单的微伏表测量。热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙铁。 11 检验操作及判断确认万用表工作正常，量程置于 200mV。冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为 p，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为 p型。如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新装片，进行刻蚀。 12