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感应耦合电浆蚀刻的控制方法

更新时间:2025-09-08      点击次数:73
感应耦合电浆蚀刻(ICP)的控制方法主要围绕电浆密度调节、工艺参数优化、腔体设计改进及实时监测与反馈等核心环节展开,以下为具体控制方法:  
一、电浆密度调节  
电浆调节组件:感应耦合电浆蚀刻设备包括电浆调节组件、供电装置与反应腔体。电浆调节组件包括介电板与线圈,且更包括分流组件。当位于介电板一侧的线圈通电产生电磁感应时,介电板的另一侧可产生电浆以对基材进行蚀刻。  
线圈调整:通过调整线圈的内圈与外圈之间的距离,或连接分流组件使通入线圈的电流受到分流,可以调节电磁感应的强弱,进而调节电浆密度。这种方法可以细微地调节产生的电浆的密度,以达成控制基材蚀刻时的蚀刻均匀度。  
二、工艺参数优化  
射频功率控制:通过调节来自射频发生器的直流偏压,可以控制离子和电子的能量,从而影响蚀刻速率和选择性。  
气体流量与成分:精确控制工艺气体的流量和成分,可以优化蚀刻反应,提高蚀刻速率和均匀性。例如,通过调整反应物气体和微调气体的比例,可以实现对蚀刻速率的精确控制。  
腔体压力与温度:控制蚀刻腔体的压力和温度,可以影响电浆的组成和分布,进而影响蚀刻结果。例如,通过调整腔体压力,可以改变电浆中离子和中性粒子的比例,从而优化蚀刻速率和选择性。  
三、腔体设计改进  
气体注入位置:在电感式耦合电浆(ICP)蚀刻腔体中,气体注入的位置是一项重要的设计特性。通过优化气体注入位置,可以实现电浆在腔体内的均匀分布,提高蚀刻均匀度。  
加热器布局:采用多个独立的加热器或微区域控制晶圆温度,可以影响关键参数CD均匀度。例如,在每个蚀刻腔体利用超过100个局部加热器,与整个晶圆只利用两个或四个加热器的系统相比,可提供更高的空间解析度。  
四、实时监测与反馈  
蚀刻终点侦测:采用光学发射光谱(OES)或激光侦测技术,可以实时监测蚀刻过程,准确判断蚀刻终点,避免过度蚀刻或蚀刻不足。  
数据反馈与调整:通过实时监测蚀刻过程中的各项参数(如电浆密度、蚀刻速率等),并将数据反馈给控制系统,可以实现对蚀刻过程的动态调整,确保蚀刻结果的稳定性和一致性。