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MC应用｜等离子刻蚀主要应用在哪些工艺中呢？ 二维码
广义上来讲，刻蚀是通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称，成为微加工制造的一种普适叫法。刻蚀技术主要分为湿法刻蚀与干法刻蚀。湿法刻蚀包括：化学刻蚀和电解刻蚀；干法刻蚀有：离子束溅射刻蚀（物理作用）、等离子刻蚀（化学作用）和反应离子刻蚀（物理化学作用）。 湿法刻蚀和干法刻蚀是两类完全不同刻蚀方法。湿法刻蚀是使用特定的溶液与需要被刻蚀的薄膜材料进行化学反应，选择性的刻蚀掉该薄膜层上未掩模的区域，比如常用的金属离子刻蚀法就属于湿法刻蚀。而干法刻蚀一般指等离子表面刻蚀(plasma surface etching)，材料表面通过反应气体电离成等离子等自由基团与材料发生反应从而进行选择性地刻蚀，被刻蚀的材料转化为气相并被真空泵排出，处理后的材料微观比表面积增加并具有良好亲水性。 今天我们来讲讲等离子刻蚀的主要应用，在微电子制作工艺中，所有主要的处理对象是硅，用于精确图形转移。此外其还广泛应用于等离子刻蚀平板、薄膜刻蚀以及纤维刻蚀中。 在微电子制造工艺中，光刻图形必须最终转移到光刻胶下面组成器件的各薄膜层上，这种图形的转移是采用刻蚀工艺完成的。但是湿法刻蚀的宽度局限于3μm以上，因此要实现超大规模集成电路生产中的微细图形高保真地从光刻模板转移到硅片上不可替代的工艺只能采用等离子刻蚀。
在等离子刻蚀工艺中，首先是在把硅晶片上面涂抹一层光敏物质，并在光敏物质上盖上具有一定图形的金属模板。然后进行紫外曝光，使部分晶片的表面裸露出来，接着再把这种待加工的硅晶片放置到具有化学活性的低温等离子中，进行等离子刻蚀。这种具有化学活性的等离子一般采用氯气或碳氟气体电离产生，含有电子和离子和其他活性自由基（如•Cl、•Cl2、•F、•CF等）。这些活性基团沉积到裸露的硅晶片上时，与硅原子反应生成挥发性的氯化硅或氟化硅分子，从而对晶片进行各向异性刻蚀。另一方面，为了控制轰击到晶片上离子的能量分布和角度分布，还通常将晶片放置在一个施加射频或脉冲偏压的电极上面，在晶片的上方将形成一个非电中性的等离子区，即鞘层-等离子中的离子在鞘层电场的作用下，轰击到裸露的晶片表面上，并与表面层的硅原子进行撞，使其溅射出来，从而实现对晶片的各向异性刻蚀。目前在一些发达国家的实验室里，刻蚀线宽已经突破0.1μm，并开始考虑挑战纳米芯片的加工技术。 两个大小和位置对称的平行金属板作为等离子发生的电极，平板放置于接地的阴极上面，RF信号加在反应器的上电极。由于等离子电势总是高于地电势，因而是一种带能离子进行轰击的等离子刻蚀模式，进行各向异性刻蚀，可得几乎垂直的侧边。另外，旋转晶圆盘可增加刻蚀的均匀性。该系统可设计成批量和单个晶圆反应室，可对刻蚀参数精密控制，以得到均匀刻蚀。 刻蚀技术是电子信息领域实现薄膜的微图形化的关键技术之一。为了提高芯片的集成度，要求铁电薄膜的图形线宽在微米或亚微米量级，目前多采用高密度等离子刻蚀方法，刻蚀后能够形成很好的刻蚀剖面，且具有较高的刻蚀速度。 等离子对纤维材料的轰击作用不但可以显示出纤维表层和内部的结构特征，而且可以渗入使表层分子活化，使纤维得以改性。如吸湿性较差的化学纤维，经过等离子刻蚀处理，吸湿性变得优良。羊毛纤维的差微摩擦效应易于引起织物的毡缩，刻蚀处理后，防粘缩性提高；某些纤维原成纱性较差，刻蚀改性后，其可纺性和纱线强力提高。
POM聚合物材料等离子刻蚀前后的SEM图 此外，等离子刻蚀也可以应用于聚合物的刻蚀，上图展示了等离子刻蚀POM聚合物材料前后的SEM图。经过等离子刻蚀后，POM聚合物的表面变得蓬松多孔，大大的增加了比表面积。 在微加工工艺中，等离子技术也会导致一些负面的问题。器件损伤就是等离子刻蚀中的前沿问题之一，其他的前沿问题还有尘埃污染，离子迟滞和微负荷效应、小介电常数的电介质和静电夹头等。在等离子加工中，由于高能量离子、电子和光子轰击，在器件中引起缺陷，非定域晶格、悬空键等，改变了器件的机械和电性能，这种效应称为器件损伤。因此，在使用等离子刻蚀是需要注意这方面给器件带来的不良影响。 PlasmaSTAR®系列等离子处理系统适合处理所有的材料，拥有模块化腔室和电极配置，可满足不同的等离子工艺和基片尺寸。占地面积小，触摸屏计算机控制，多级程序控制和组件控制，操作简单。用于研究、工艺开发和批量生产，可轻松集成到自动化生产线和系统中。 产品询问表
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