電感耦合式（ICP）等離子清洗機

文章出處：等離子清洗機廠家 | 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具有離子能量損失小、效率高、密度高等優(yōu)點，是極具發(fā)展?jié)摿Φ牡入x子清洗機類型。

ICP電感耦合等離子清洗機

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(capacitorcoupledplasma，CCP或CP)或電場耦合式等離子機(electricfieldcoupledplasma)，因為兩電極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)點存在。當粒子被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)點在于帶電粒子功能損耗的缺點而使得效率大大提升，借而提升電漿密度。更有利的一點是因為粒子的加速方向平行于晶牌片表面的切線方向，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率大大增加，因此，磁場耦合式等離子體的密度可高達10¹¹～10¹³iol/cm³的數(shù)量級。更重要的一點是由于其效率高，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，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）等離子清洗機很容易實現(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、復雜零件的清洗難題。