Methode om een plasma met hoge dichtheid op te wekken door hoogfrequente stroom door een spoel te sturen. De plasmadichtheid en de energie van de ionen die de wafer bereiken zijn gemakkelijk afzonderlijk te regelen.
Japanse benaming: ICP(誘導結合プラズマ)
“ICP (inductief gekoppeld plasma)” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Etsen.
Vakgebied: Etsen
Een ICP-bron (inductief gekoppeld plasma) stuurt RF-stroom, meestal bij 13,56 MHz, door een vlakke spiraalvormige of cilindrische spoel buiten een diëlektrisch venster van kwarts of keramiek. Het oscillerende magnetische veld van de spoel induceert in de kamer een rondlopend elektrisch veld dat elektronen versnelt en het gas geïoniseerd houdt. Omdat het vermogen inductief aan de elektronen wordt overgedragen in plaats van via een hoogspanningssheath bij een elektrode, bereikt de ontlading dichtheden van ongeveer 10¹¹–10¹² cm⁻³ bij lage drukken van enkele pascal of minder.
Een ICP-etser gebruikt twee RF-voedingen. Het bronvermogen naar de spoel bepaalt de plasmadichtheid en daarmee de flux van ionen en radicalen. Een aparte biasvoeding op de waferchuck bepaalt de DC-self-bias en daarmee de energie van de ionen die de wafer treffen. Engineers kunnen snel etsen met lage ionenenergie om de onderlaag te sparen en schade te beperken, of de bias verhogen voor verticalere profielen. Lage druk geeft een lange vrije weglengte, zodat ionen de sheath met weinig botsingen doorkruisen en vrijwel loodrecht aankomen, wat anisotroop etsen ondersteunt.
Bij een capacitief gekoppeld plasma (CCP) wordt RF-vermogen tussen parallelle plaatelektroden aangelegd, zodat hetzelfde vermogen dat het plasma in stand houdt ook de sheathspanning bepaalt; dichtheid en ionenenergie stijgen samen. CCP-dichtheden liggen doorgaans rond 10⁹–10¹⁰ cm⁻³ met hogere ionenenergieën, en CCP-tools, vaak met twee frequenties om beide deels te ontkoppelen, worden veel gebruikt voor het etsen van oxide en nitride met fluorkoolstofgassen. ICP-tools hebben de voorkeur voor silicium, polysilicium gates, metalen en verbindingshalfgeleiders, waar een hoge radicaalflux en een bescheiden ionenenergie gewenst zijn.
In fabs verzorgen ICP-etsers shallow trench isolation, het etsen van gates en fins, en metaallijnen. Voor GaN etsen ICP-plasma's op chloorbasis (Cl2, BCl3) mesa's voor LED's en lasers en gate-recesses van HEMT's bij lage ionenenergie, zodat schade de devices niet degradeert. Ook high-density plasma CVD voor gap fill gebruikt inductieve bronnen. Buiten de procestechniek duikt hetzelfde principe op in ICP-MS, waar een argonplasma bij atmosferische druk monsters ioniseert voor analyse van sporenmetalen, bijvoorbeeld van druppels die met vapor phase decomposition (VPD) van waferoppervlakken zijn verzameld.
Antwoord: B. Met een spoel wordt een plasma met hoge dichtheid opgewekt, waarbij plasmadichtheid en ionenenergie gemakkelijk afzonderlijk te regelen zijn
Bij het ICP-type wordt met een inductief elektrisch veld, opgewekt door hoogfrequent vermogen door een spoel boven of rond de kamer, een plasma met een hoge dichtheid van 10¹¹ tot 10¹² cm⁻³ opgewekt, en aan de waferzijde wordt met een aparte hoogfrequente voeding een bias aangelegd. De plasmadichtheid (hoeveelheid radicalen en ionen) en de energie van de ionen die op de wafer vallen zijn gemakkelijk onafhankelijk in te stellen, en bij lage druk van enkele Pa of minder is snel en sterk anisotroop etsen mogelijk, zodat het veel wordt gebruikt voor het etsen van silicium en metalen.
ICP houdt het plasma in stand met een inductieve spoel en biast de wafer met een aparte RF-voeding, zodat plasmadichtheid en ionenenergie onafhankelijk in te stellen zijn en de dichtheid hoog is. CCP stuurt parallelle plaatelektroden aan, zodat dichtheid en ionenenergie gekoppeld zijn en de dichtheid lager is, wat goed past bij energierijk etsen van diëlektrica.
Typische ICP-etsplasma's halen ongeveer 10¹¹–10¹² cm⁻³ bij drukken van enkele pascal of lager, ruwweg één tot twee ordes van grootte dichter dan een conventioneel capacitief gekoppeld plasma.
Beide gebruiken een inductief gekoppeld plasma, maar ICP-MS werkt met een argonplasma bij atmosferische druk om een vloeibaar monster te ioniseren voor massaspectrometrie, terwijl een ICP-etser een reactief plasma bij lage druk gebruikt om materiaal van een wafer te verwijderen.
Bij het ICP-type wordt met een inductief elektrisch veld, opgewekt door hoogfrequent vermogen door een spoel boven of rond de kamer, een plasma met een hoge dichtheid van 10¹¹ tot 10¹² cm⁻³ opgewekt, en aan de waferzijde wordt met een aparte hoogfrequente voeding een bias aangelegd.
Welke uitspraak over de kenmerken van etsapparatuur van het…In apparatuur met plasma van hoge dichtheid zoals ICP worden mesastructuren van leds en lasers en de gate-uitsparingen (recess) van HEMT's bewerkt, waarbij ook bewerking met lage ionenenergie wordt toegepast om prestatieverlies door schade te voorkomen.
Welk gas wordt over het algemeen gebruikt voor het droog et…Plasma Anisotroop etsen Droog etsen GaN (galliumnitride) HEMT (high electron mobility transistor) ALE (atomic layer etching) Antenne-effect ARDE (aspect-ratio-afhankelijk etsen) Ashing Aspectverhouding