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干法刻蚀工艺中DC自偏压的作用？

学术 2024-07-29 14:06 中国

DC自偏压是如何产生的？有什么作用？如何测量？

DC自偏压产生原理？

直流自偏压是由于等离子体中电子和离子之间的迁移率差异而产生的。电子的质量远小于离子的质量，因此在射频电场作用下，电子能够快速移动到电极（晶圆）表面积累，导致电极（晶圆）表面带负电，最终在电极（晶圆）与等离子体之间形成一个负的直流偏压。

DC自偏压的作用？

1，加速正离子。直流自偏压使得正离子（如Ar+）加速流向电极表面（如晶圆），离子轰击能量增加。通过调节自偏压的大小，可以控制离子轰击能量，从而调节蚀刻速率。

2，增强各向异性。较高的离子轰击能量使得蚀刻过程主要发生在垂直方向，形成各向异性刻蚀，有助于在垂直方向上实现深刻蚀。

直流偏压的大小主要取决于下电极的射频功率，因此下电极的射频功率对刻蚀的效果影响较大。

等等

DC自偏压如何表征？

当晶圆是良好的导体（如硅）并且与电极接触时，电极上也存在相同的直流电压。可以测量该电极电压，就能得到自偏压数据。

当晶圆是不导电的材料，如蓝宝石，石英衬底等，则测量的电极上的电压将不能反映衬底上的自偏压。

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