芯片制造中的刻蚀技术：CCP与ICP刻蚀机原理详解

芯片制造中的刻蚀技术：CCP与ICP刻蚀机原理详解

在芯片制造过程中，刻蚀工艺是形成精细电路图案的关键步骤。刻蚀技术主要分为湿法刻蚀和干法刻蚀两大类。湿法刻蚀通过化学溶液进行材料去除，而干法刻蚀则利用等离子体进行物理刻蚀。随着技术的发展，干法刻蚀因其更高的精度和可控性，已成为现代芯片制造的主流选择。本文将重点介绍干法刻蚀中两种主要的等离子体刻蚀设备：CCP（电容耦合）和ICP（电感耦合）的工作原理及其应用场景。

CCP与ICP刻蚀机的工作原理

等离子体干法刻蚀机主要分为两种类型：CCP（电容耦合）和ICP（电感耦合）。这两种刻蚀机在能量控制和材料适用性上各有特点。

• CCP（电容耦合）刻蚀机：CCP刻蚀机通过电容耦合产生等离子体，其特点是能量较高，但精确度较难控制。这种设备适合用于刻蚀硬度较高的材料。

• ICP（电感耦合）刻蚀机：ICP刻蚀机则通过电感线圈产生等离子体，能量较低但可控性更强。这种设备更适合刻蚀单晶硅、多晶硅等硬度较小或较薄的材料。

ICP刻蚀机的简易原理

ICP刻蚀机的工作原理如上图所示。刻蚀气体从顶部的气体入口进入电感耦合腔，经过电感线圈加速后，轰击处于高真空状态的反应腔内的硅片，从而实现刻蚀。由于电感线圈可以独立控制水平和垂直方向的电场，因此ICP刻蚀机具有更高的刻蚀精度。

CCP刻蚀机的工作原理

相比之下，CCP刻蚀机则是将等离子体直接导入反应腔，通过电容电场加速后轰击硅片。虽然CCP刻蚀机的等离子体能量更高，能够刻蚀更硬的材料，但由于只能垂直控制刻蚀方向，其精度相对较低。

刻蚀效果展示

上图展示了经过精确刻蚀后的硅片表面，清晰的电路图案是芯片制造过程中的关键一步。通过选择合适的刻蚀设备和工艺参数，可以实现对硅片表面的精准控制，从而制造出高性能的半导体器件。

本文原文来自qdjiading.com