等离子刻蚀技术在芯片集成电路制造中的应用

等离子刻蚀技术在芯片集成电路制造中的应用：
        等离子刻蚀是芯片集成电路制造中的关键工艺之一，其目的是完整地将掩膜图形复制到硅片表面，其范围涵盖前端CMOS栅极大小的控制，以及后端金属铝的刻蚀及Via和Trench的刻蚀。在今天没有一个集成电路芯片能在缺乏等离子体刻蚀技术情况下完成。刻蚀设备的投资在整个芯片厂的设备投资中约占10%~12%比重，它的工艺水平将直接影响到产品质量及生产技术的*性。

        开始很早的报道等离子刻蚀技术文献于1973年在日本发表，并很快引起了工业界的重视。至今还在芯片集成电路制造中广泛应用的平行电极刻蚀反应室（Reactive Ion Etch-RIE）是在1974年提出的设想。
        这种反应室由下列几项组成：一个真空腔体和真空系统，一个气体系统用于提供不同的气体种类和流量，射频电源及其调节匹配电路系统。
        等离子刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤：
        1、在低压下，反应气体在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体，等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团；
        2、活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应生成物；
        3、反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。
        在平行电极等离子反应腔体中，被刻蚀物是被置于面积较小的电极上，在这种情况，一个直流偏压会在等离子体和该电极间形成，并使带正电的反应气体离子加速撞击被刻蚀物质表面，这种离子轰击可大大加快表面的化学反应，及反应生成物的脱附，从而导致很高的刻蚀速率，正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得。

        等离子刻蚀技术的分类有很多种，纯物理性蚀刻、纯化学反应性蚀刻等等。 蚀刻可分为湿法蚀刻和干法蚀刻。 早期芯片半导体制程中所采用的蚀刻方式为湿式蚀刻，即利用特定的化学溶液将待蚀刻薄膜未被光阻覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，而达到蚀刻的目的。

        等离子体是物质的一种存在状态，通常物质以固态、液态、气态三种状态存在，但在一些特殊的情况下有第四种状态存在，如地球大气中电离层中的物质。等离子体状态中存在下列物质：处于高速运动状态的电子；处于激活状态的中性原子、分子、原子团（自由基）；离子化的原子、分子；未反应的分子、原子等，但物质在总体上仍保持电中性状态。在真空腔体里，通过射频电源在一定的压力情况下起辉产生高能量的无序的等离子体，通过等离子体轰击被清洗产品表面．以达到清洗目的。