牛津儀器PlasmaPro 100 Cobra ICP刻蝕(shí)係(xì)統技(jì)術介紹

更新時間(jiān)：2026-07-22

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牛(niú)津儀器(qì)PlasmaPro 100 Cobra ICP刻蝕係統技術介紹(shào)

牛津儀(yí)器(qì)PlasmaPro 100 Cobra ICP刻(kè)蝕係統(tǒng)技術(shù)介紹

牛津儀器PlasmaPro 100 Cobra ICP刻蝕係統(tǒng)技(jì)術介(jiè)紹：高密(mì)度電感耦合(hé)等(děng)離子體(tǐ)與原子級精度控製(zhì)在(zài)化合物半(bàn)導體器件製(zhì)造中的應用

在(zài)光電(diàn)子器件(jiàn)，功率(shuài)器(qì)件和量子器件(jiàn)等先(xiān)進半(bàn)導體製造(zào)領域，幹(gān)法(fǎ)刻蝕工(gōng)藝對刻(kè)蝕速率(shuài)，選擇性和損(sǔn)傷控(kòng)製(zhì)的要求(qiú)持(chí)續提升。牛津(jīn)儀器(qì)（Oxford Instruments）的PlasmaPro 100 Cobra ICP刻(kè)蝕(shí)係統通(tōng)過(guò)高密度電感耦合等離子體（ICP）源(yuán)與獨(dú)立(lì)偏(piān)壓控製兩(liǎng)大(dà)核(hé)心(xīn)技術，在(zài)低壓(yā)條件下實現(xiàn)高密度活性(xìng)物質的產生與(yǔ)獨(dú)立調控，為(wéi)化(huà)合物半導(dǎo)體器(qì)件(jiàn)的精密(mì)加(jiā)工(gōng)提(tí)供(gōng)了(liǎo)靈活(huó)的(dí)工藝方(fāng)案(àn)。

電感(gǎn)耦合等(děng)離(lí)子體(tǐ)（ICP）源的工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)

ICP刻(kè)蝕技術的核心(xīn)在(zài)於等離子體產(chǎn)生與(yǔ)離子(zǐ)加(jiā)速的(dí)解耦控製。與傳統(tǒng)的(dí)電容(róng)耦合等(děng)離子(zǐ)體（CCP）源不同，ICP源(yuán)采用射(shè)頻(pín)綫圈環繞(rào)在(zài)反應腔室外部(bù)的方式。當射頻(pín)電(diàn)流(liú)通過綫(xiàn)圈時(shí)，產(chǎn)生的(dí)交(jiāo)變磁(cí)場在腔(qiāng)室(shì)內感(gǎn)應出(chū)電場(cháng)，加速電子(zǐ)並與工藝氣體(tǐ)分子(zǐ)碰(pèng)撞，將其(qí)電(diàn)離形(xíng)成(chéng)高(gāo)密(mì)度(dù)等離子(zǐ)體。

牛津儀(yí)器的(dí)Cobra ICP源專(zhuān)為(wéi)高(gāo)密(mì)度等(děng)離子體產(chǎn)生而(ér)優化(huà)。其(qí)核(hé)心(xīn)設計(jì)特征在於(yú)：在(zài)低氣壓（通常(cháng)為1～10mTorr）條件(jiàn)下，依(yī)然能夠維持高(gāo)密(mì)度等離(lí)子(zǐ)體（典型密度(dù)可(kě)達(dá)10¹¹～10¹²cm⁻³）。低壓操作減少了離子與中(zhōng)性粒子(zǐ)的碰撞(zhuàng)，離(lí)子在(zài)到達(dá)基片表(biǎo)麵時(shí)保持(chí)較(jiào)高的方向性，從而實現(xiàn)各(gè)向異(yì)性(xìng)刻蝕(shí)——獲(huò)得(dé)近乎垂直的(dí)側(cè)壁剖麵。該工(gōng)藝(yì)模塊可提供出色(sè)的(dí)均(jūn)匀性，高吞(tūn)吐(tǔ)量，高精度和低(dī)損(sǔn)傷(shāng)工(gōng)藝，適(shì)用於最大尺(chǐ)寸為200毫米(mǐ)的(dí)晶圓(yuán)。

獨(dú)立偏(piān)壓(yā)控製：工藝(yì)參(cān)數的解(jiě)耦(ǒu)優化(huà)

PlasmaPro 100 Cobra係統的(dí)關鍵技(jì)術特(tè)征(zhēng)在(zài)於(yú)等離(lí)子體(tǐ)產(chǎn)生與基片(piàn)偏(piān)壓的獨(dú)立(lì)控製：

ICP射頻電源(yuán)：控製等離子體的密(mì)度(dù)（自由基(jī)和離子的產(chǎn)率），主(zhǔ)要影響刻蝕(shí)速(sù)率(shuài)
基(jī)片偏壓(yā)射(shè)頻電(diàn)源：控製(zhì)離(lí)子(zǐ)向基(jī)片表(biǎo)麵(miàn)加(jiā)速(sù)的(dí)能量，主(zhǔ)要(yào)影(yǐng)響刻(kè)蝕(shí)方向性和(hé)損傷程度(dù)

兩(liǎng)個(gè)電源可獨立調節(jié)，用戶(hù)可(kě)根據工藝需求分(fēn)別優化離(lí)子(zǐ)密度(dù)和離子能(néng)量。例如，在GaN HEMT器(qì)件(jiàn)的凹(āo)槽(cáo)刻(kè)蝕中，可采用(yòng)較高的(dí)ICP功(gōng)率獲得足夠(gòu)刻(kè)蝕(shí)速(sù)率，同時保持(chí)較低的偏壓(yā)功率(shuài)以降低(dī)離(lí)子轟(hōng)擊(jī)損傷(shāng)。

原子層(céng)刻(kè)蝕（ALE）與Etchpoint原位監(jiān)測(cè)

PlasmaPro 100 ALE解(jiě)決方(fāng)案(àn)為前沿(yán)半導體(tǐ)器(qì)件提(tí)供了精確的(dí)刻蝕(shí)控(kòng)製。該(gāi)係統(tǒng)可(kě)在(zài)同(tóng)一(yī)腔(qiāng)室內對GaN和AlGaN進行高速率ICP刻(kè)蝕與低(dī)損傷(shāng)ALE加工(gōng)，最大支持(chí)200mm晶圓，具(jù)有(yǒu)優異的工藝(yì)刻蝕均(jūn)匀性(xìng)。

Etchpoint™原位(wèi)監(jiān)測係(xì)統可實現(xiàn)實(shí)時光(guāng)學原(yuán)位監控，能(néng)夠(gòu)將(jiāng)原(yuán)子(zǐ)層刻蝕後(hòu)的(dí)剩(shèng)餘(yú)膜層(céng)厚(hòu)度(dù)控(kòng)製在(zài)±0.5nm精度(dù)。這(zhè)一(yī)技術組(zǔ)合(hé)對(duì)於GaN HEMT等器件(jiàn)的凹槽(cáo)刻蝕和納米級(jí)層刻(kè)蝕(shí)尤為重要(yào)，其(qí)數(shù)字/循環(huán)刻(kè)蝕工(gōng)藝可(kě)提(tí)供低損傷(shāng)，光滑(huá)的表麵。

典(diǎn)型(xíng)應(yīng)用場(cháng)景

PlasmaPro 100 Cobra係統(tǒng)廣泛支(zhī)持(chí)多(duō)個市場(cháng)領域(yù)：

光電子器件：GaAs和(hé)InP基激光(guāng)器，VCSEL的(dí)製造
功率(shuài)器件：SiC和GaN基功(gōng)率器(qì)件的刻蝕(shí)工藝
量子器件(jiàn)：金剛(gāng)石(shí)及SiC色心(xīn)量(liáng)子器件的等(děng)離(lí)子(zǐ)體刻蝕
MEMS與傳感器(qì)：微(wēi)機電係統(tǒng)和(hé)傳(chuán)感器(qì)結(jié)構的(dí)刻蝕(shí)加(jiā)工(gōng)

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