電感耦合式(ICP)等離子清洗機(jī)
文章出處:等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間:2022-10-18
電感耦合式等離子體(ICP)是等離子產(chǎn)生的一種新型方式,與傳統(tǒng)的電容耦合等離子不同,其等離子產(chǎn)生和維持除了電場作用,還有感應(yīng)磁場和二次電場作用。電感耦合式等離子是等離子研究后期出現(xiàn)的一種新型的方式,其機(jī)理是感應(yīng)線圈中的交流電場,在反應(yīng)室內(nèi)耦合感應(yīng)產(chǎn)生二次電場,在低氣壓狀態(tài)下激發(fā)產(chǎn)生等離子體。電感耦合式等離子清洗機(jī)具有離子能量損失小、效率高、密度高等優(yōu)點(diǎn),是極具發(fā)展?jié)摿Φ牡入x子清洗機(jī)類型。
ICP電感耦合等離子清洗機(jī)
電容耦合式與電感耦合式等離子體的差異性能比較
傳統(tǒng)型的等離子設(shè)備一般又稱電容耦合等離子機(jī)(capacitorcoupledplasma,CCP或CP)或電場耦合式等離子機(jī)(electricfieldcoupledplasma),因?yàn)閮呻姌O間所形成電容之間產(chǎn)生電場的等效電路故稱之。這種電容式的等離子體系統(tǒng)雖行之有年,卻有其據(jù)點(diǎn)存在。當(dāng)粒子被RF電場加速時,其粒子順著電場方向來回碰撞,因此造成兩個問題,一為粒子因向上下兩電極板加速產(chǎn)生碰撞造成動能的損耗,二為由于晶片通常置于其中一電極,在粒予向兩極加速的過程中,易于對晶片上的元件造成損傷。又由于粒子動能的損耗使得電漿的效率無法提高,因此其密度只能維持在109ion,cm3的數(shù)量級。因此電容式電漿用于蝕刻時,基本上是具有物理蝕刻和化學(xué)蝕刻雙重作用的合成。限于等離子體密度無法提高,單位面積內(nèi)的活化離子數(shù)目以及化學(xué)蝕刻反應(yīng)也受到了帶電粒子數(shù)目的限制。在低壓狀況下(1.333mPa以下),由于離子數(shù)目過低而造成等離子體無法維持的狀況,因此電容耦合式電漿很難用于低壓下蝕刻而且也不是很有效率。
20世紀(jì)年代末期,出現(xiàn)了磁場耦合方式的等離子體,或稱感應(yīng)耦合式(InductivelyCoupledPlasma,ICP)在特性上取代了電場耦合方式(即電容式等離子體),該種等離子體在結(jié)構(gòu)上是由電感產(chǎn)生感應(yīng)磁場,再利用此磁場產(chǎn)生感應(yīng)而得到二次感應(yīng)電流環(huán)繞此磁場。由于此結(jié)構(gòu)類似變壓器原理,因此又稱之為變壓器耦合待離子體。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于帶電粒子功能損耗的缺點(diǎn)而使得效率大大提升,借而提升電漿密度。更有利的一點(diǎn)是因?yàn)榱W拥募铀俜较蚱叫杏诰破砻娴那芯€方向,因此不致于造成對元件的損傷。這種封閉式的加速路徑使得粒子之間的碰撞機(jī)率大大增加,因此,磁場耦合式等離子體的密度可高達(dá)1011~1013iol/cm3的數(shù)量級。更重要的一點(diǎn)是由于其效率高,密度大,等離子體在壓力低于0.133mPa以下的范圍仍可維持1011~1013iol/cm3的數(shù)量級。由于此一優(yōu)點(diǎn),等離子體系統(tǒng)的工作壓力可以延伸到0.133mPa以下,低工作壓力的好處在于粒子的mean-fiee-path大,借由偏壓電場可以輔助帶電粒子游向晶片的入射方向,不致因受到太多的碰撞而產(chǎn)生散射效應(yīng)。此入射方向決定蝕刻角度的關(guān)鍵參數(shù)。在0.133~1.333111Pa的壓力范圍下操作,其蝕刻角度可以到近于90°的垂直效果。此乃高密度等離子體的重要特性之一。
電感耦合式(ICP)等離子清洗機(jī)很容易實(shí)現(xiàn)外電極結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于等離子清洗,可徹底解決了電容耦合式清洗設(shè)備的極板濺射問題,電感耦合式等離子清洗可大大簡化清洗工藝,提高清洗的效率,改善清洗的質(zhì)量,解決微小零件、復(fù)雜零件的清洗難題。