• 电容耦合等离子刻蚀（CCP）

  2023-08-11 13:50:41
  CCP全称是Capacitively Coupled Plasma，即电容耦合等离子。是一种广泛用于芯片制造刻蚀的工艺，能够以极高的精度和对材料的最小损伤来刻蚀晶圆材料。
  

  CCP工作原理：

  电容耦合等离子体刻蚀由两块平行金属板组成，两个金属电极相隔一小段距离。反应器中的气体压力可以小于或等于大气压。典型的 CCP 系统由单个射频(RF) 电源驱动，通常频率为 13.56 MHz。两个电极之一连接到电源，另一个接地。由于这种结构在原理上类似于电路中的电容器，因此在这种结构中形成的等离子体称为电容耦合等离子体。
  
  当电极之间产生电场时，气体中的电子响应电场并获得能量。  离子越重，获得的能量就越少。高能电子可以直接或间接地通过碰撞使气体电离，产生二次电子。当电场足够强时，它会导致所谓的电子雪崩。雪崩击穿后，由于有大量的自由电子，气体变得导电。它通常伴随着气体中激发的原子或分子的光发射，当产生可见光时，用肉眼也可以间接观察到 等离子体的产生，。
  

  之后等离子体中的离子受到电场的吸引，以高速冲向其中一个电极，这个电极通常是覆盖有要刻蚀材料的晶圆。 离子以高速撞击材料表面，与表面的原子或分子发生物理和化学反应，从而达到刻蚀的效果。

  CCP的优势

  刻蚀速度更快：因为CCP刻蚀系统能够产生高密度的等离子体，RF（射频）电源产生的电场可以加速离子，使它们以更高的能量撞击待刻蚀的材料，从而提高刻蚀速度。
  
  刻蚀精度高：在CCP刻蚀过程中，由于射频电场的存在，离子的轰击方向性较好，这意味着离子主要是垂直于待刻蚀表面的方向移动。这种方向性轰击有助于实现高精度的刻蚀，因为它可以减少侧向刻蚀，从而提高刻蚀的深宽比。
  均匀性好：由于电容耦合的特点，CCP刻蚀通常能够在较低的气压下产生稳定的等离子体。等离子体的能量分布均匀，有利于实现均匀的刻蚀过程。
  

  ccp应用领域：

  微电机系统（MEMS）

  光电子器件

  纳米材料研究等

  CCP的常见刻蚀材料：

  半导体材料，如硅、锗、砷化镓、氮化镓等。

  绝缘材料，如氧化硅、氮化硅、氧化铝等。

  金属材料，如铝、铜、钛、钨、金、银等。

  光学材料，如玻璃、石英等。

  
   

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