蚀刻制程必须了解plasma,啥是plasma?說白了就是一群被充电了的准中性气体(类似闪电),其实就是一锅等离子汤(电浆)。在这锅汤里有电子(elctrons)的雪崩碰撞(Avalanche)用于产生和维持等离子体汤,碰撞产生的离子Ions在电场的作用下撞击(bombardment)晶园表面也达到物理蚀刻的目的,如Ar+ e -->Ar* or Ar+ 和两個電子,而另一部分被离化的ions可以作为化学反应气体,与被蚀刻物质发生化学反应产生气态副产物达到化学蚀刻的目的(如CF4+e-->CFx[+] + Fx[-] + e, F[-]+Si-->SiFx(g) )。
另外plasma里面还有個名词叫做“sheath” or “dark space”,主要是因为電子放电結束产生的黑暗区域,因为电子比离子跑得快,所以有一段距离的電子还沒來得及与离子復合就跑出去了到后面才开始复合产生放电发光效应,而在开始那里还没来得及复合没有光的区域就是sheath,主要靠电场大小来balance。这里咱不是专业就不深入讲解了。
专题-4: Unit Process–Etch(蝕刻)-《芯苑》--www.ic-garden.cn
专题-4: Unit Process–Etch(蚀刻)-《芯苑》--www.ic-garden.cn
半导體发展不可能只停留在CCP (Capacitive Coupled Plasma)时代,好歹有点跨時代的進步撒。对了,后来出现了ICP (Inductive Coupled Plasma),它主要是有一個RF coil通电形成时间变化的磁场来轉换成电场达到离化的目的(安培定律B vs. I, 法拉第定律: E vs 磁通量/时间),这一塊我也不懂。它的好处是plasma强度比CCP高,而且它是真正意义上的decouple的plasma density和Bombardment,一个叫做Source power负责plasma density,一个叫做Bias power负责bombardement,所以没有bias power那就只有plasma,无法进行蚀刻的。(终于知道recipe里面的source power和bias power的意義了吧~~~)
专題-4: Unit Process–Etch(蚀刻)-《芯苑》花了巨大篇幅才講完plasma,该讲讲制程了吧?(实在不想再讲hardware了,比如ESC就是E-chuck,简单点记住就是承载wafer的,背面还要负责wafer的温度控制/He or water,还有就是bias power provider and Source power grounded. 至于講到E-chuck分mono-chuck or Bipolar chuck有兴趣大家找我私下学习吧)