Méthode générant un plasma dense en faisant circuler un courant haute fréquence dans une bobine. Elle permet de contrôler séparément la densité du plasma et l'énergie des ions arrivant sur la plaquette.
Nom japonais: ICP(誘導結合プラズマ)
« ICP (plasma à couplage inductif) » apparaît dans 2 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Gravure.
Domaine: Gravure
Une source à plasma à couplage inductif (ICP) fait circuler un courant RF, couramment à 13,56 MHz, dans une bobine spirale plane ou cylindrique placée à l'extérieur d'une fenêtre diélectrique en quartz ou en céramique. Le champ magnétique oscillant de la bobine induit dans la chambre un champ électrique circulant, qui accélère les électrons et entretient l'ionisation du gaz. Comme la puissance est transférée aux électrons par induction, et non à travers une gaine à haute tension au niveau d'une électrode, la décharge atteint des densités d'environ 10¹¹–10¹² cm⁻³ tout en fonctionnant à basse pression, quelques pascals ou moins.
Un graveur ICP utilise deux alimentations RF. La puissance source appliquée à la bobine fixe la densité du plasma, donc le flux d'ions et de radicaux. Une alimentation de polarisation distincte, sur le porte-substrat, fixe l'autopolarisation continue et donc l'énergie des ions qui frappent la plaquette. Les ingénieurs peuvent ainsi graver vite avec une faible énergie ionique pour protéger la sous-couche et limiter les dommages, ou augmenter la polarisation pour obtenir des profils plus verticaux. La basse pression donne un long libre parcours moyen : les ions traversent la gaine avec peu de collisions et arrivent presque perpendiculairement, ce qui favorise la gravure anisotrope.
Dans un plasma à couplage capacitif (CCP), la puissance RF est appliquée entre des électrodes planes parallèles : la même puissance qui entretient le plasma fixe aussi la tension de gaine, si bien que densité et énergie ionique augmentent ensemble. Les densités en CCP sont typiquement d'environ 10⁹–10¹⁰ cm⁻³, avec des énergies ioniques plus élevées ; les équipements CCP, souvent à deux fréquences pour découpler en partie ces deux grandeurs, sont largement utilisés pour graver l'oxyde et le nitrure avec des gaz fluorocarbonés. Les équipements ICP sont privilégiés pour le silicium, les grilles en polysilicium, les métaux et les semi-conducteurs composés, lorsqu'on recherche un fort flux de radicaux et une énergie ionique modérée.
En usine, les graveurs ICP assurent l'isolation par tranchées peu profondes (STI), la gravure des grilles et des ailettes, ainsi que celle des lignes métalliques. Pour le GaN, des plasmas ICP chlorés (Cl2, BCl3) gravent les mésas des LED et des lasers et les retraits de grille des HEMT à faible énergie ionique, afin que les dommages ne dégradent pas les composants. Le CVD à plasma haute densité utilisé pour le remplissage d'espaces fait aussi appel à des sources inductives. Hors procédé, le même principe se retrouve dans l'ICP-MS, où un plasma d'argon à pression atmosphérique ionise des échantillons pour l'analyse de métaux à l'état de traces, par exemple des gouttelettes collectées à la surface des plaquettes par décomposition en phase vapeur (VPD).
Réponse : B. Ils génèrent un plasma haute densité par une bobine et permettent de contrôler séparément la densité du plasma et l'énergie des ions
En ICP, un plasma haute densité de 10¹¹ à 10¹² cm⁻³ est généré par le champ électrique induit par un courant haute fréquence dans une bobine placée au-dessus ou autour de la chambre, et une polarisation est appliquée côté plaquette par une autre alimentation haute fréquence. La densité du plasma (quantité de radicaux et d'ions) et l'énergie des ions frappant la plaquette se règlent facilement de façon indépendante, ce qui permet une gravure rapide et très anisotrope à basse pression (quelques Pa ou moins) ; l'ICP est largement utilisé pour la gravure du silicium et des métaux.
L'ICP entretient le plasma au moyen d'une bobine inductive et polarise la plaquette par une alimentation RF distincte : densité du plasma et énergie ionique se règlent indépendamment, et la densité est élevée. Le CCP alimente des électrodes planes parallèles : densité et énergie ionique sont couplées et la densité est plus faible, ce qui convient à la gravure énergétique des diélectriques.
Les plasmas de gravure ICP typiques atteignent environ 10¹¹–10¹² cm⁻³ à des pressions de quelques pascals ou moins, soit environ un à deux ordres de grandeur de plus qu'un plasma à couplage capacitif classique.
Les deux utilisent un plasma à couplage inductif, mais l'ICP-MS fait fonctionner un plasma d'argon à pression atmosphérique pour ioniser un échantillon liquide en vue de la spectrométrie de masse, alors qu'un graveur ICP utilise un plasma réactif à basse pression pour retirer de la matière d'une plaquette.
En ICP, un plasma haute densité de 10¹¹ à 10¹² cm⁻³ est généré par le champ électrique induit par un courant haute fréquence dans une bobine placée au-dessus ou autour de la chambre, et une polarisation est appliquée côté plaquette par une autre alimentation haute fréquence.
Quelle est la caractéristique des équipements de gravure à …Les équipements à plasma haute densité comme l'ICP servent à usiner les mésas des LED et lasers ou les évidements (recess) de grille des HEMT, avec des procédés à faible énergie ionique pour éviter la dégradation des performances par les dommages.
Quels gaz sont couramment utilisés pour la gravure sèche du…Plasma Gravure sèche GaN (nitrure de gallium) Gravure humide HEMT (transistor à haute mobilité électronique) Acide fluorhydrique tamponné (BHF) ALE (gravure de couches atomiques) ARDE (gravure dépendante du rapport d'aspect) Autopolarisation (self-bias) Conditionnement de chambre (seasoning)