电浆在半导体领域分析

国家知识产权局专利局 钟 翊

半导体作为多种技术的集成体，需要通过多种技术实现对半导体产品的研发和制作，在具体的处理过程中，涉及多种工作体系的建设。本文探讨了电浆在半导体领域内起到关键作用的设备类型，分析其在半导体领域内的具体使用方法，并在此基础上分析了相对应的质量控制模式，从而让电浆可以在半导体领域内更好发挥应有作用。

电浆刻蚀，又名等离子体刻蚀，在半导体制造工艺中被广泛应用，是制造半导体芯片的关键技术之一。在电浆的具体使用过程，其中会考虑具体的使用信息，并且通过对这类电浆信号的全面加入，使得所携带的电浆可以被投放在基体上，最终对其进行刻蚀处理，因此可以说电浆本身的使用质量以及处理工作规范中，能够从根本上决定半导体产品的制作水平。在当前的技术发展和变革过程，必须要实现对该项技术的科学合理使用。

1 电浆在半导体产品制作工艺中发挥作用的设备

1.1 电子加速装置

在电浆技术的具体使用过程中，所有电浆本身存在大量的电荷，要经过响应处理，使得电浆具有较高速度喷涂到被处理的材料上，让其实现对于整个系统的有效刻蚀。电浆可通过缓慢喷出的方式，导致电浆无法真正起到应有作用，所以可以通过电子回旋加速震荡反应器，实现对具体刻蚀处理设备的使用，从而在相对应的工作压力下产生致密的电浆。此外由于其中存在一个平行于反应器流动方向的关键电磁场，此时整个体系内存在的所有自由电子会在磁场作用下做出螺旋运动，当电子的具体回旋频率能够和微波电场的固有频率相同时，那么就可以实现所有的电子被集中在材料中，当此时就实现了针对材料表面的有效刻蚀作用。

1.2 电感耦合电浆反应器

电感耦合电浆反应器构造过程中，可以直接减弱硅片上的电浆系统的密度，并且可以实现对于整个系统反应器中相关反应的具体处理工作，并且该项设备相对于电子回旋加速振荡器来说，所需要投入的成本总量较低，因此已经在当前的半导体行业内，在大量的企业内处于广泛使用状态。该项技术的运行原理是，通过使用硅片和电浆的隔离，确保该系统可以在运行过程中直接生成电浆，而同时可以把硅片放置在存在电浆的区域，那么硅片本身就不会受到磁场参数的影响，此时可以通过增加处理的参数，获得化学和物理的同时性刻蚀作用。此外在该过程中，产生的功率和电浆参数本身，也可以使用专业的刻蚀工作方法，实现对系统的处理，该系统可以从13.56MHz的信号中接收功率，该系统可以直接放置在石英管外部的双环天线耦合系统内。

1.3 磁增强反应离子刻蚀反应器

磁增强反应系统的建设过程中，对于该反应器的作用，可以实现物理和化学的混合刻蚀作用，该系统中可以形成一个让电浆远离的腔体，并且能够直接在芯片附近提高离子和电子浓度的处理磁场。该系统内的其他部分使用中，都要能够起到需要发生反应状态的各类离子刻蚀作用，让其处于完全性的运行状态，因此这一磁场就可以在后续的工作内，实现三相交流电的相关参数调整和运行，并且接触了该系统的后续螺旋，在偶极环上的磁系统运行方案中，在整个磁场内部进行旋转并生成高密度电浆，从而可以处于稳定工作状态。

1.4 电子显微镜设施

在技术的具体使用过程中，还需要使用电子显微镜装置进行监管，该设施的作用是，可以根据已经产生的高度聚集状态电子显微镜直接扫描整个系统，而之后探测整个系统内所存在的散射电子，在该系统的运行过程，并不需要相关设施直接和芯片进行接触，因此从破坏程度上来看大幅度下降。该系统的建设过程，包括电子枪、电子整形成束装置、聚焦装置以及静电磁聚焦系统，运行过程中可以让产生的所有电子直接打到样片上，最终形成原子级别的观测目标。

2 电浆在半导体领域内的作用方法

2.1 技术原理

电浆对于相关材料的刻蚀过程中，包括化学刻蚀和物理刻蚀两个过程，而且两者从整体的运行模式上来看，基本上处于同时发生状态，其中物理刻蚀过程会通过加速后粒子的轰击，将整个基层表面的相关原子与原有的整体结构脱离，同时离子发生能量损失而达到刻蚀效果。对于化学反应，为能够在反应过程中产生多种离子和化学活性中的管理信息，并对这类物质进行更为活跃的刻蚀，该过程的化学反应如下：

在具体的反应过程中，通常情况下自由基并不携带电荷，而且是产生自由情况下的运动，所以从结果上来看，属于各个方向上的同性状态，因此在具体的刻蚀工艺中，需要对各个方向上的刻蚀作用作出有效的抑制。对于离子参数需要能够在电场的作用下，能够让各类材料之间发生反应，并且这类反应必须要集中在刻蚀的处理方向上。

2.2 低温刻蚀方法

在具体的刻蚀操作中，需要采用低温科学技术，因为该项技术在使用过程，可以充分降低被刻蚀芯片的表面温度，从而防止在刻蚀过程中，在整个结构的表面产生过高的温度，最终对整个刻蚀处理工作成果造成不可逆的影响，同时要防止对于侧壁的横向刻蚀。而在具体的处理方面，需要优先选择F系气体，因为相较于Cl系气体，相对于其他的卤族元素在化学活性上更高，此时处理的温度要保持在-150℃～-30℃的低温环境下，可以在表面上形成薄膜，该薄膜可以在低温环境下保持稳定，并且在具体的刻蚀处理中提高处理精度。

2.3 刻蚀参数设定

在刻蚀参数的确定过程中，必须要能够根据所有的实验数据分析结果以及具体的建设指标，对各类渠道的数据参数做出分析，从而在相关系统的运行参数以及其他各类参数完全相同的情况下，反应气体会对整个体系的刻蚀速率造成一定的影响。其中在一定的反应空间内，反应气体对于硅和二氧化硅的腐蚀速率增加时，那么也必然需要相关的电浆密度参数增加，并且这两个参数的增长中，可在一定程度上处于增加状态，另外在整个系统的后续运行功率逐渐增加时，那么就意味着在具体的刻蚀速率逐渐调整过程中，也会对整体的运行功率和工作参数造成一定的阻挡，其中发现针对硅材料的刻蚀速度，在最终发出电浆的功率为150W时反应速度达到最快，二氧化硅的刻蚀速度在200W的情况下达到最大，因此为了能够同时控制处理质量和处理水平，要能够在这两个参数的作用下实现对整个材料的最佳处理。

2.4 气体流量参数影响

在气体的处理过程中，必然会产生一定的流量，而针对不同流量参数下，必然会对该材料的后续处理速度和处理稳定性不同的影响，其中针对不同情况下的气体流量参数，压力场都会对单晶硅以及二氧化硅造成刻蚀作用，并且SF6作为刻蚀气体时，刻蚀时间保持在5min时，并且处理功率为300W，压强保持0.5Pa。

当此时发现，如果运行流量处于增加状态时，那么单晶硅的刻蚀速度也必然会逐渐增加，原理是由于流量增加，意味着刻蚀气体的总数量增加，使得刻蚀气体的浓度具有逐渐性的提升作用，那么电浆的浓度也会处于增大状态。但是也需要意识到的是，虽然气体的流量增大，但是二氧化硅的刻蚀速度反而处于下降状态，这是因为流量的增加使得刻蚀气体针对硅单质的选择比重要高于二氧化硅。

2.5 温度参数影响

温度参数的影响要根据整体的空间环境温度和芯片反应温度两个区域环境分析，对于空间环境温度来说，在芯片本身的运行温度会发生变化时，那么也就意味着可以在很大的程度上确保整个体系的反应速度得到了提升，因此可以说，在得到了专门性的反应速度和反应工作结果之后，则产生的刻蚀作用方向增强。而同时发现，如果单纯提高基体的温度，但对于其他的温度不变，会导致整个体系的刻蚀速度下降，同时也会发现取得的刻蚀精度和设定的工作标准值不符。

3 电浆在半导体领域内的质量控制

3.1 工艺参数控制

要分析电浆在半导体领域内的质量控制因素，核心是必须要分析当前的工艺参数控制状况，因为从未产生了的建设情况上来看，针对各类电浆的运行参数以及作用表现中，必须要能够实现针对本身刻蚀工作相关标准和工作项目的综合分析。此外在得到了这类新型的分析结果之后，也可以为后续的信息调整工作方案和信息的具体处理结果做出对比，如果发现这类参数在一定时间段的使用过程中，和设定的工作标准之间出现过大偏差时，那么就可以认为，当前所采用的工艺形式和具体的工作方法之间存在过大的偏差，今后需要对该系统做出进一步的调整。

3.2 刻蚀材料选择

材料选择过程中，当前主要采用的基体材料为硅单质和二氧化硅晶体，那么就需要根据这两个材料的本身作用表现以及相关的理化性质，对具体的材料做出进一步的分析，而同时从上文的分析中发现，主要是采用含有F元素的刻蚀材料，对整体结构进行处理，当此时就需要研究所有材料之间的本身反应情况和反应作用，如果发现这两者的反应工作结果和预期的工作标准之间存在明显性的差别时，则需要对相关材料的后续使用方法做出进一步的协调和整理，从中选择最佳的材料选择和搭配方案。

3.3 气体流量控制

从气体流量参数的控制方法上来看，如果整个空间内的气体流量大幅度增加时，那么就意味着针对硅单质材料来说，刻蚀的速度也会增加，但是对于二氧化硅类型材料来说，反应速度反而会下降。在当前的半导体材料使用过程中，主要是采用硅单质材料作为基体材料做出处理，那么也就是说，在刻蚀气体的流量参数控制方面，需要在一定程度上提高气体的运行流量，并且该气体的流量参数本身运行状况和工作表现中，必须要能够得到相对应的监管，只有在确定整个系统的运行质量符合标准时才可正常应用。

结论：综上所述，电浆在半导体行业内的具体使用过程，要通过对电浆处理模式以及电浆的制备方法，分析相关刻蚀材料的具体处理工作预案、相关材料的本身温度、参数控制以及气体流量参数的分析等，在得到的所有这类专项结果之后，才可为后续的调整工作建立过程提供帮助。在质量控制过程，主要包括气体的流量控制、刻蚀材料的控制和工艺参数的控制三个方面。