最後更新:2026年10月8日蝕刻蝕刻中國大陸:ECR等离子体(电子回旋共振)

ECR電漿(電子迴旋共振)是什麼

Electron Cyclotron Resonance Plasma

ECR電漿(電子迴旋共振電漿)是讓在磁場中旋轉的電子與微波產生共振,有效率地將能量傳給電子所產生的高密度電漿。使用2.45GHz微波時,約在875高斯的磁場下產生共振。由於能在低壓下達到高密度,適合非等向性蝕刻,用於日立高新技術的蝕刻設備等。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

ECR電漿(Electron Cyclotron Resonance Plasma:電子迴旋共振電漿)是使電子在磁場中旋轉的週期,與外加微波的週期一致(共振),有效率地將微波能量傳給電子所產生的高密度電漿。電子在磁場中會以固定頻率(迴旋頻率)繞著磁力線旋轉,使用一般常用的2.45GHz微波時,會在磁場強度約875高斯處產生共振。

ECR電漿的特點是即使在低壓下也能產生高密度電漿。由於共振能有效率地加速電子,即使在氣體稀薄(壓力低)的條件下也能使氣體電離,離子密度因此提高。壓力低時,離子在途中不易與氣體碰撞,能直線抵達晶圓,因此適合側壁垂直的非等向性蝕刻。此外,產生電漿的微波,與決定照射到晶圓的離子能量的晶圓側射頻電壓可以分別控制,因此能獨立調整蝕刻速率與損傷。

ECR電漿是在日本推進實用化的技術,日立高新技術的微波ECR式蝕刻設備,一直被用於閘極與金屬等導體的蝕刻。在薄膜沉積方面,也應用於在低溫下形成緻密薄膜的ECR-CVD。同樣能產生高密度電漿的方式,還有利用線圈感應電場的ICP(感應耦合電漿),與以平行板電極產生的CCP(電容耦合電漿)一起,作為蝕刻設備電漿的代表性方式相互比較。

ECR電漿(電子迴旋共振)的常見問題

ECR電漿的共振條件是什麼?
是電子在磁場中繞著磁力線旋轉的頻率(迴旋頻率),與外加微波的頻率一致。使用廣泛採用的2.45GHz微波時,會在磁場強度約875高斯處產生共振,使電子有效率地吸收能量。
ECR與ICP有何不同?
兩者都能在低壓下產生高密度電漿,但ECR利用磁場與微波的共振,ICP則利用線圈中射頻電流所產生的感應電場來產生電漿。ICP不需要磁場裝置、結構較簡單,因此廣為普及;ECR則用於日立高新技術的設備等。

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