CCP(Capacitively Coupled Plasma:電容耦合電漿)是在上下2片平行平板電極間施加射頻(RF)功率,以電極間的電場使氣體解離而產生電漿的方式。由於結構簡單,長年來作為最基本的乾式蝕刻方式被廣泛使用,目前仍被許多半導體蝕刻製程與 PECVD 設備採用。
CCP 的運作原理是:對上電極或下電極(或兩者)施加 RF 功率(13.56 MHz 或27 MHz、60 MHz 等),電極間便會形成交變電場,使氣體解離而產生電漿。離子在 RF 鞘層(電漿與電極間的邊界層)中被加速,垂直入射晶圓表面,從而實現非等向性蝕刻。在雙頻(DF 系統:2頻率 CCP)中,可獨立調整高頻(HF:控制電漿密度)與低頻(LF:控制離子能量)。
與 ICP 相比,CCP 的特性為:①電漿密度較低(10⁹~10¹⁰ cm⁻³,為 ICP 的1/10~1/100);②腔體壓力較高(10~200 mTorr);③結構簡單、成本低;④在大面積晶圓上產生均勻電漿的能力優異。在電漿密度與獨立控制性上雖不如 ICP,但基於300mm 晶圓的均勻處理、成本與可靠度,也有許多用途選擇 CCP。
CCP 的代表性半導體用途包括矽氧化膜(SiO₂)與氮化膜(SiN)的蝕刻(層間介電層接觸窗等)、使用氟碳氣體(C₄F₈、CF₄)的絕緣膜高選擇比蝕刻,以及 BEOL 導線的通孔蝕刻等。PECVD 設備也以 CCP 電漿為標準,適合低溫沉積 SiO₂、SiN 薄膜。先進邏輯為了精密控制多採用 ICP,但在成熟節點,CCP 仍是主力。
搭載 CCP 的蝕刻設備主要廠商有科林研發(Lam Research,2300 Flex CCP)、應用材料(Applied Materials,Producer Etch、Mesa)、東京威力科創(CCP Etch)與日立高新技術(Hitachi High-Tech)。CCP 在 PECVD 薄膜沉積中也是主要電漿源,搭載於應用材料(Producer GT)與科林研發(Vector)的設備上。