干法刻蚀PPT课件
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第10章 干法刻蚀
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反应离子束刻蚀
• 聚焦离子束(FIB)：经过透镜聚焦形成的、束径在0.1 m以 下的极微细离子束。 • FIB的离子源主要有液态金属离子源(LMIS，常选用金属 Ga)和电场电离型气体离子源(FI，常选用H2、He、Ne等) 两大类。
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反应离子束刻蚀
• 大束径离子束刻蚀：束径10~20 cm，效率高，质量均匀。 常用大束径离子束设备有两种：
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刻蚀参数
6. 聚合物
• 聚合物是在刻蚀过程中由光刻胶中的碳与刻蚀气体和刻蚀生成物 结合在一起而形成的；能否形成侧壁聚合物取决于所使用的刻蚀 气体类型。 • 聚合物的形成有时是为了在刻蚀图形的侧壁上形成抗腐蚀膜从而 防止横向刻蚀，这样能形成高的各向异性图形，增强刻蚀的方向 性，从而实现对图形关键尺寸的良好控制。
刻蚀工艺分类：干法刻蚀和湿法刻蚀 干法刻蚀：通过气体放电，使刻蚀气体分解、电离，由产 生的活性基及离子对基板进行刻蚀的工艺过程；刻蚀精度： 亚微米。 湿法刻蚀：把要腐蚀的硅片放在化学腐蚀液里去除表面层 材料的工艺过程；刻蚀精度刻蚀参数:
• • • • • • •
12
干法刻蚀
刻蚀类型 湿法腐蚀 侧壁剖面 各向同性 示意图
各向同性(与设备和参数有关)
各向异性 (与设备和参数有关) 干法刻蚀 各向异性– 锥形
硅槽
湿法刻蚀是各向同性腐蚀， 不能实现图形的精确转移， 一般用于特征尺寸较大的 情况（≥3μｍ） 。
干法刻蚀有各向同性腐蚀，也 有各向异性腐蚀。各向异性腐 蚀能实现图形的精确转移，是 集成电路刻蚀工艺的主流技术。
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等离子体刻蚀
• 圆桶式等离子体刻蚀机
刻蚀系统的射频电场平行于硅片表面，不存在反应离子轰击， 只有化学作用（仅在激发原子或活性气氛中进行刻蚀）。
第五讲 干法刻蚀-2
复合材料台阶掩膜技术复合材料台阶掩膜技术不同掩膜材料间的腐蚀选择性刻蚀选择比不同掩膜材料间的腐蚀选择性刻蚀选择比单一材料台阶掩膜技术单一材料台阶掩膜技术掩膜台阶结构的加工掩膜台阶结构的加工硅片sioalsi硅片复合材料掩膜方式复合材料掩膜方式单一材料的台阶掩膜方式单一材料的台阶掩膜方式干法深刻蚀工艺其他micrograssingblacksiliconallkindsmicromaskingredepositionmaskmaterialchambertemperaturelocalpassivationcycleprofilecontrolvariousparametersbowingnotching干法深刻蚀工艺cl2br刻蚀
干法深刻蚀工艺
平滑侧壁的深刻蚀技术
刻蚀条件和指标
SF6流量/时间(s)： 流量/时间(s) (s)： 流量/时间(s) (s)： C4F8流量/时间(s)： 离子源功率(W) (W)： 离子源功率(W)： 偏压源功率(W) (W)： 偏压源功率(W)： 刻蚀深宽比： 刻蚀深宽比： 刻蚀垂直度： 刻蚀垂直度： 侧壁平坦度： 侧壁平坦度： 刻蚀速率： 刻蚀速率： 对光刻胶选择比： 对光刻胶选择比：
常规深刻蚀
100sccm( 9+1 ) 85sccm( 7+0.5 ) 600 12 > 20:1 90± < 90±1° < 150nm 2.1 2.1m/min > 80:1
平坦侧壁深刻蚀
130sccm( 5+0 ) 120( 5+0 ) 600 8 >20:1 90±0.2° < 90±0.2° < 50nm 1.2 1.2m/min > 60:1
干法深刻蚀工艺
深刻蚀中的Lag效应问题 深刻蚀中的Lag Lag效应问题
干法深刻蚀工艺
平滑侧壁的深刻蚀技术
刻蚀条件和指标
SF6流量/时间(s)： 流量/时间(s) (s)： 流量/时间(s) (s)： C4F8流量/时间(s)： 离子源功率(W) (W)： 离子源功率(W)： 偏压源功率(W) (W)： 偏压源功率(W)： 刻蚀深宽比： 刻蚀深宽比： 刻蚀垂直度： 刻蚀垂直度： 侧壁平坦度： 侧壁平坦度： 刻蚀速率： 刻蚀速率： 对光刻胶选择比： 对光刻胶选择比：
常规深刻蚀
100sccm( 9+1 ) 85sccm( 7+0.5 ) 600 12 > 20:1 90± < 90±1° < 150nm 2.1 2.1m/min > 80:1
平坦侧壁深刻蚀
130sccm( 5+0 ) 120( 5+0 ) 600 8 >20:1 90±0.2° < 90±0.2° < 50nm 1.2 1.2m/min > 60:1
干法深刻蚀工艺
深刻蚀中的Lag效应问题 深刻蚀中的Lag Lag效应问题
刻蚀工艺介绍ppt
紧急情况处理
在出现紧急情况时，如设备故障、人员受伤等，应立即采取应急措施，如停机、救援等。
要点三
环保要求与对策
THANK YOU.
谢谢您的观看
干燥
对表面进行涂层或封装，以保护表面不受外界环境的影响，提高表面的稳定性和耐久性。
保护
刻蚀工艺应用与案例
04
刻蚀工艺在芯片制造中占据重要地位，可对硅片进行精细雕刻，制作出微米级别的芯片结构。
芯片制造
通过刻蚀工艺，可以制作出各种复杂的集成电路，包括模拟电路和数字电路等。
集成电路
利用刻蚀工艺，可以制作出超大规模的集成电路，提高电子设备的性能和功能。
激光器制造
光学制造行业应用
刻蚀工艺发展趋势与挑战
05
高精度刻蚀
随着半导体工艺的不断发展，对刻蚀精度的要求越来越高，高精度刻蚀技术成为发展趋势。
技术发展趋势
等离子体刻蚀
等离子体刻蚀技术以其高刻蚀速率、高选择比、低损伤等优点，逐渐成为主流的刻蚀技术。
反应离子刻蚀
反应离子刻蚀技术以其能够实现各向异性刻蚀的优点，广泛应用于深槽、窄缝的刻蚀。
刻蚀工艺吸附剂对固体表面的吸附作用，将固体表面原子吸附到吸附剂上，从而实现表面刻蚀。
物理刻蚀原理
01
物理撞击
利用高能粒子或激光等物理能量，将固体表面原子撞击，使其脱离固体表面。
02
原子碰撞
通过控制物理能量，使得固体表面原子获得足够的能量，发生跳跃并脱离表面。
化学刻蚀原理
混合刻蚀原理
刻蚀工艺流程
03
工艺说明
化学清洗
机械处理
前处理
工艺说明
刻蚀处理是整个刻蚀工艺的核心部分，主要是通过化学或物理手段，对材料表面进行选择性或非选择性腐蚀，以达到预期的形状和尺寸。
在出现紧急情况时，如设备故障、人员受伤等，应立即采取应急措施，如停机、救援等。
要点三
环保要求与对策
THANK YOU.
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干燥
对表面进行涂层或封装，以保护表面不受外界环境的影响，提高表面的稳定性和耐久性。
保护
刻蚀工艺应用与案例
04
刻蚀工艺在芯片制造中占据重要地位，可对硅片进行精细雕刻，制作出微米级别的芯片结构。
芯片制造
通过刻蚀工艺，可以制作出各种复杂的集成电路，包括模拟电路和数字电路等。
集成电路
利用刻蚀工艺，可以制作出超大规模的集成电路，提高电子设备的性能和功能。
激光器制造
光学制造行业应用
刻蚀工艺发展趋势与挑战
05
高精度刻蚀
随着半导体工艺的不断发展，对刻蚀精度的要求越来越高，高精度刻蚀技术成为发展趋势。
技术发展趋势
等离子体刻蚀
等离子体刻蚀技术以其高刻蚀速率、高选择比、低损伤等优点，逐渐成为主流的刻蚀技术。
反应离子刻蚀
反应离子刻蚀技术以其能够实现各向异性刻蚀的优点，广泛应用于深槽、窄缝的刻蚀。
刻蚀工艺吸附剂对固体表面的吸附作用，将固体表面原子吸附到吸附剂上，从而实现表面刻蚀。
物理刻蚀原理
01
物理撞击
利用高能粒子或激光等物理能量，将固体表面原子撞击，使其脱离固体表面。
02
原子碰撞
通过控制物理能量，使得固体表面原子获得足够的能量，发生跳跃并脱离表面。
化学刻蚀原理
混合刻蚀原理
刻蚀工艺流程
03
工艺说明
化学清洗
机械处理
前处理
工艺说明
刻蚀处理是整个刻蚀工艺的核心部分，主要是通过化学或物理手段，对材料表面进行选择性或非选择性腐蚀，以达到预期的形状和尺寸。
干法刻蚀 ppt课件
干蚀刻简介
ppt课件
1
目录
一、干蚀刻的定义 二、干蚀刻的原理 三、干蚀刻的模式 四、干蚀刻设备结构 五、干蚀刻制程腔的构造
ppt课件
2
清洗 镀膜(PVD、CVD)
一、干蚀刻的定义
镀 下 一 层 膜
去光阻
去光阻液 (Stripper)
酸 气体
蚀刻 (Dry、Wet)
光罩
显影液
上光阻(Coater)
简单的说，干蚀刻：去掉不想要的薄膜，留下想要的。
干蚀刻一般用于 非金属膜的蚀刻
ppt课件
4
二、干蚀刻的原理
什么是电浆？
加热
固体
加热
加电
液体
气体
电浆
正离子 电子
自由基 分子
电浆是除固、液、气外，物质存在的第四态。
它主要由电子、正离子、分子、自由基等组成，但其中正负电荷总数却处处
相等，对外显示电中性。这种状态的气体被称为电浆（Plasma）。
干蚀刻是以自由基为主，还是以正离子为主。是根据使用的不同分为2种： 物理性蚀刻 化学性蚀刻
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10
二、干蚀刻的原理
干蚀刻的方式
物理性蚀刻
化学性蚀刻
Plasma
Plasma
物理性蚀刻：是电浆中的正离子在电场的作用下加速。垂直轰击薄膜表面， 是非等向性的蚀刻（电场方向蚀刻速率较大）。
化学性蚀刻：是电浆中的自由基与薄膜发生化学反应，是等向性的蚀刻
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5
二、干蚀刻的原理
电浆中的碰撞
电浆中有两类碰 1.弹性碰撞 2.非弹性碰撞 弹性碰撞: 无能量交换，较常发生，但对蚀刻影响不大 非弹性碰撞: 能量交换，对蚀刻影响很大 主要反应方式有：
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1
目录
一、干蚀刻的定义 二、干蚀刻的原理 三、干蚀刻的模式 四、干蚀刻设备结构 五、干蚀刻制程腔的构造
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2
清洗 镀膜(PVD、CVD)
一、干蚀刻的定义
镀 下 一 层 膜
去光阻
去光阻液 (Stripper)
酸 气体
蚀刻 (Dry、Wet)
光罩
显影液
上光阻(Coater)
简单的说，干蚀刻：去掉不想要的薄膜，留下想要的。
干蚀刻一般用于 非金属膜的蚀刻
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4
二、干蚀刻的原理
什么是电浆？
加热
固体
加热
加电
液体
气体
电浆
正离子 电子
自由基 分子
电浆是除固、液、气外，物质存在的第四态。
它主要由电子、正离子、分子、自由基等组成，但其中正负电荷总数却处处
相等，对外显示电中性。这种状态的气体被称为电浆（Plasma）。
干蚀刻是以自由基为主，还是以正离子为主。是根据使用的不同分为2种： 物理性蚀刻 化学性蚀刻
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10
二、干蚀刻的原理
干蚀刻的方式
物理性蚀刻
化学性蚀刻
Plasma
Plasma
物理性蚀刻：是电浆中的正离子在电场的作用下加速。垂直轰击薄膜表面， 是非等向性的蚀刻（电场方向蚀刻速率较大）。
化学性蚀刻：是电浆中的自由基与薄膜发生化学反应，是等向性的蚀刻
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5
二、干蚀刻的原理
电浆中的碰撞
电浆中有两类碰 1.弹性碰撞 2.非弹性碰撞 弹性碰撞: 无能量交换，较常发生，但对蚀刻影响不大 非弹性碰撞: 能量交换，对蚀刻影响很大 主要反应方式有：
刻蚀培训ppt课件
SiO2+6HFH2SiF6+2H2O
HF/HNO3体系腐蚀机理
大致的腐蚀机制是HNO3 (一种氧化剂)腐蚀， 在硅片表面形成了一层SiO2，然后这层SiO2在HF 酸的作用下去除。
• 在低HNO3及高HF浓度区，生成SiO2的能力弱而去除SiO2的能力强， 反应过程受HNO3氧化反应控制，所以腐蚀曲线平行于等HNO3浓度 线。 在低HF高HNO3浓度区，生成SiO2的能力强而去除SiO2的能力弱， 反应过程受HF反应控制，所以腐蚀线平行于HF浓度线。
简单设备结构与工艺说明图示
HF/HNO3体系腐蚀机理
硅在HON3+HF溶液中的腐蚀速率大，而在纯 HNO3或纯HF溶液中的腐蚀速率很小。
1. 在低HNO3及高HF浓度区（图右角区） 等腐蚀曲线平行于等HNO3浓度线 。
2. 在低HF高HNO3浓度区（图左下角区） 等腐蚀线平行于HF浓度线。
图：硅在70%（重量）HNO3+49%（重量）HF混合液中 的腐蚀速率与成分的关系
4
等离子体的应用
5
等离子体的产生
6
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。
7
等离子体刻蚀反应
8
• 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。
e
CF CF , CF , CF, F, C 以及 它们的离
4 3 2
• 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。
刻蚀技术 ppt课件
RF electrode
Wafers
Gas in Reaction chamber
Wafers
RF generator
Quartz boat
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Vacuum pump
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典型工艺条件
射频频率：13.56 MHz
射频功率：300 ~ 600 W
工作气体： O2（去胶） F 基（刻蚀 Si、Poly-Si、Si3N4 等） F 基 + H2（刻蚀 SiO2 等）
最早用于刻蚀的高密度等离子体是电子回旋共振等离子体
气压：10-2 ~ 1 Torr 分辨率：0.5 ~ 1 m
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16
4 离子铣
离子铣刻蚀 又称为 离子束溅射刻蚀。
一、离子溅射刻蚀机理
入射离子以高速撞击固体表面，当传递给固体原子的能量 超过其结合能（几到几十电子伏特）时，固体原子就会脱离其 晶格位置而被溅射出来。这是一种 纯粹的物理过程。
Sirtl etch: 1 ml HF + 1 ml CrO3 ( 5 M 水溶液 )
Silver etch: 2 ml HF + 1 ml HNO3 + 2 ml AgNO3（0.65 M 水 溶液），（用于检测外延层缺陷）
Wright etch: 60 ml HF + 30 ml HNO3 + 60 ml CH3COOH + 60 ml H2O + 30 ml CrO3 ( 1g in 2 ml H2O ) + 2g (CuNO3)23H2O ， （此腐蚀液可长期保存）
4、钻蚀小
5、对硅片的损伤小
6、安全环保
ppt课件
2
钻蚀（undercut）现象
刻蚀工艺介绍ppt
2023
刻蚀工艺介绍ppt
contents
目录
刻蚀工艺简介刻蚀工艺分类刻蚀工艺流程刻蚀工艺参数优化刻蚀设备及厂商刻蚀工艺发展方向
刻蚀工艺简介
01
刻蚀工艺是指利用化学或物理方法有选择性地去除材料表面上的部分物质，以达到制备特定形状和尺寸的目的。
刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种，其中干法刻蚀主要利用等离子体或激光等高能粒子进行表面处理，而湿法刻蚀则主要利用化学试剂对材料表面进行腐蚀。
设备名称
溅射刻蚀机（Sputtering Etcher）
设备名称
等离子刻蚀机（Plasma Etcher）
功能描述
溅射刻蚀机利用高能粒子撞击靶材表面，使靶材表面的粒子撞击待刻蚀材料表面，从而实现刻蚀。
主要设备及功能描述
各厂商设备特点比较
厂商A
设备稳定性好，售后服务有保障，但价格较高。
厂商B
设备性价比高，但技术支持能力较弱。
03
利用氢氧化钠对硅、二氧化硅等材料进行刻蚀。氢氧化钠具有强碱性，能够与硅、二氧化硅等材料发生化学反应，将目标材料去除。
利用化学溶液对材料进行刻蚀。在湿法刻蚀过程中，目标材料与化学溶液发生化学反应，将目标材料去除。
湿法刻蚀
利用等离子体、激光或其他光源对材料进行刻蚀。在干法刻蚀过程中，中性粒子或离子与目标材料发生碰撞，通过物理作用将目标材料去除。
控制曝光能量
曝光
选择合适的显影液
选择合适的显影液，以将曝光后的光刻胶溶解去除，从而形成所需的图案。
控制显影时间和温度
控制显影液的使用时间和温度，以避免显影过度或不足，影响刻蚀的质量和精度。
显影
去除未曝光的光刻胶
通过化学试剂或物理方法将未曝光的光刻胶去除，以暴露出硅片表面需要刻蚀的区域。
第二章干法刻蚀的介绍
第二章干法刻蚀的介绍2. 1刻蚀、干法刻蚀和湿法腐蚀2. 1 .1关于刻蚀刻蚀，是指用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。
刻蚀的基本目的，是在涂胶(或有掩膜)的硅片上正确的复制出掩膜图形[1]。
刻蚀，通常是在光刻工艺之后进行。
我们通常通过刻蚀，在光刻工艺之后，将想要的图形留在硅片上。
从这一角度而言，刻蚀可以被称之为最终的和最主要的图形转移工艺步骤。
在通常的刻蚀过程中，有图形的光刻胶层〔或掩膜层)将不受到腐蚀源显著的侵蚀或刻蚀，可作为掩蔽膜，保护硅片上的部分特殊区域，而未被光刻胶保护的区域，则被选择性的刻蚀掉。
2.1.2干法刻蚀与湿法刻蚀在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法腐蚀。
干法刻蚀，是利用气态中产生的等离子体，通过经光刻而开出的掩蔽层窗口，与暴露于等离子体中的硅片行物理和化学反应，刻蚀掉硅片上暴露的表面材料的一种工艺技术法[1]。
该工艺技术的突出优点在于，可以获得极其精确的特征图形。
超大规模集成电路的发展，要求微细化加工工艺能够严格的控制加工尺寸，要求在硅片上完成极其精确的图形转移。
任何偏离工艺要求的图形或尺寸，都可能直接影响产品性能或品质，给生产带来无法弥补的损害。
由于干法刻蚀技术在图形轶移上的突出表现，己成为亚微米尺寸下器件刻蚀的最主要工艺方法。
在特征图形的制作上，已基本取代了湿法腐蚀技术。
对于湿法腐蚀，就是用液体化学试剂(如酸、碱和溶剂等)以化学的方式去除硅片表面的材料。
当然，在通过湿法腐蚀获得特征图形时，也要通过经光刻开出的掩膜层窗口，腐蚀掉露出的表面材料。
但从控制图形形状和尺寸的准确性角度而言，在形成特征图形方面，湿法腐蚀一般只被用于尺寸较大的情况(大于3微米)。
由于这一特点，湿法腐蚀远远没有干法刻蚀的应用广泛。
但由于它的高选择比和批量制作模式，湿法腐蚀仍被广泛应用在腐蚀层间膜、去除干法刻蚀残留物和颗粒等工艺步骤中。
2. 2干法刻蚀的原理2. 2. 1干法刻蚀中的等离子体干法刻蚀工艺是利用气体中阴阳粒子解离后的等离子体来进行刻蚀的。
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PE mode（Plasma Etching mode等离子刻 蚀模式 ）
• 化学性蚀刻 • 射频电源接在上电极,基板位于
下电极上
• 在蚀刻中利用自由基与基板的 的化学反应进行蚀刻，是等向 性蚀刻
• 低蚀刻速率 • 低均一性 • 对面板造成的损害很少
RF(13.56MHz) F* F* plasma F*
A＊→ A + hν
激发
松弛
hν 电子
二、干蚀刻的原理
干蚀刻的方式
干蚀刻中起作用的主要是自由基和正离子。自由基化学性质很活泼，很容 易和膜表面分子发生反应，可达到膜层去除的作用。反应生成物作为废气 被排出。
带正电的离子在电场的作用下几乎垂直撞向基板，轰击膜层表面的分子键 合，促进自由基的化学反应，并使表面产生的反应物脱落。
PE mode
三、干蚀刻的模式
RIE mode (Reactive Ion Etching mode反应离子 刻蚀模式 )
• 物理性蚀刻+化学性蚀刻 • RF接到放置基板的下电极 • 带正电的粒子在电场的作用
下加速，垂直对基板进行粒 子轰击，促进自由基的化学 反应
• 非等向性蚀刻
SF5+ F* plasm制程气体
射频电源
电浆
光阻
光阻
光阻
非金属薄膜
基板
反应气体在高频电场作用下产生电浆（Plasma）。 电浆与基板发生作用将没有被光刻胶掩蔽的非金属薄膜蚀刻掉。
三、干蚀刻的模式
干蚀刻模式
PE mode
RIE mode
ICP mode
ECCP mode
三、干蚀刻的模式
显影(Developer)
一、干蚀刻的定义
干蚀刻的定义：
蚀刻，就是通过“电浆（Plasma）蚀刻”即干蚀刻或“湿式化学蚀刻” 将显影后没有被光阻覆盖的薄膜去除，做出需要的线路图案； 干蚀刻，即将特定气体置于低压状态下施以电压，将其激发成电浆，对 特定膜层加以化学性蚀刻或离子轰击，达到去除膜层的一种蚀刻方式； 简单的说，干蚀刻：去掉不想要的薄膜，留下想要的。
Source power (13.56MHz)
• 非等向性蝕刻
• 高蚀刻速率
ECCP mode
干蚀刻简介
目录
一、干蚀刻的定义 二、干蚀刻的原理 三、干蚀刻的模式 四、干蚀刻设备结构 五、干蚀刻制程腔的构造
清洗 镀膜(PVD、CVD)
一、干蚀刻的定义
镀 下 一 层 膜
去光阻
去光阻液 (Stripper)
酸 气体
蚀刻 (Dry、Wet)
光罩
显影液
上光阻(Coater)
曝光(Exposure)
干蚀刻是以自由基为主，还是以正离子为主。是根据使用的不同分为2种： 物理性蚀刻 化学性蚀刻
二、干蚀刻的原理
干蚀刻的方式
物理性蚀刻
化学性蚀刻
Plasma
Plasma
物理性蚀刻：是电浆中的正离子在电场的作用下加速。垂直轰击薄膜表面， 是非等向性的蚀刻（电场方向蚀刻速率较大）。
化学性蚀刻：是电浆中的自由基与薄膜发生化学反应，是等向性的蚀刻 （各方向蚀刻速率一致）。
离子化碰撞非常重要，它产生并维持电浆
电子
轰击
原子
新电离电子
Cl +e
Cl ¯ ＋ 2e
分解碰撞
二、干蚀刻的原理
当电子和分子碰撞时，如果因撞击而传递到分子的能量比分子的键合能量 更高时，那就能打破化学键并且产生自由基。
e- +AB → A +B +e-
自由基是至少带有一个不成对电子的一种分子碎片，因此并不稳定。自由 基在化学上是非常活泼的，因为它们有一种很强的倾向去抢夺其他原子或 分子的电子以形成稳定的分子。
轰击 电
FF C
子
F
F
F C
F
e +
e ＋ CF4 →CF3* ＋ F * ＋e
二、干蚀刻的原理
激发松弛碰撞
激发：碰撞传递足够多的能量而使轨道电子跃迁到能量更高的轨道的过程。 e- +A → A＊+e-
激发状态不稳定且短暂，在激发轨道的电子会迅速掉到最低的能级或基态，此 过程称为松弛。激发的原子或分子会迅速松弛到原来的基态，并以光子的形式 把它从电子碰撞中得到的能量释放出来。
ECCP mode (Enhanced Capacitive coupled Plasma增强电 容耦合等离子体)
• 物理性蚀刻+化学性蚀刻
• 在下电极接有两个电源 • 其中Source Power（源功率）主要用
来解离气体以产生plasma
SF5+ F* plasma
• Bias Power（偏置电源）主要用来调 节plasma的状态 ，以加强離子的轰击 效应所以Plasma的密度虽不是很高， 但依然能达到较高的蚀刻速率。
干蚀刻一般用于 非金属膜的蚀刻
二、干蚀刻的原理
什么是电浆？
加热
固体
加热
加电
液体
气体
电浆
正离子 电子
自由基 分子
电浆是除固、液、气外，物质存在的第四态。
它主要由电子、正离子、分子、自由基等组成，但其中正负电荷总数却处处 相等，对外显示电中性。这种状态的气体被称为电浆（Plasma）。
二、干蚀刻的原理
RF(13.56MHz) RIE mode
三、干蚀刻的模式
ICP mode（Inductively Coupled Plasma 感应耦合 等离子体）
• 物理性蚀刻+化学性蚀刻
• 上部是线圈状的诱导电极，下部是Bias电源
• 在线圈状电极的磁场作用下，plasma中的电 子和离子会做水平方向的螺旋运动，因此电 离率比其他的type高2倍
• 下部的bias电极吸引ion轰击基板，进行蚀刻， 能达到高密度的plasma及高蚀刻率
• 非等向性蚀刻
• 一般会产生particle
Source power(13.56MHz)
pSlFas5m+ aF*
Process gas
Bias power(3.2MHz) ICP mode
三、干蚀刻的模式
电浆中的碰撞
电浆中有两类碰 1.弹性碰撞 2.非弹性碰撞 弹性碰撞: 无能量交换，较常发生，但对蚀刻影响不大 非弹性碰撞: 能量交换，对蚀刻影响很大 主要反应方式有：
离子化碰撞 分解碰撞 激发松弛碰撞
二、干蚀刻的原理
离子化碰撞
当电子与一个原子或分子相碰撞时，它会将部分能量传递给受到原子核或 分子核束缚的轨道电子上。如果该电子获得的能量足以脱离核子的束缚， 它就会变成自由电子，此过程称为粒子碰撞游离。 e- +A→A++2e-