電漿誘導損傷

電漿誘導損傷是指反應離子刻蝕中總是有一部分離子在陰極電場加速下轟擊刻蝕表面。離子轟擊一方面形成濺射刻蝕作用，另一方面也會對刻蝕表面載流子分布以及晶格結構造成損傷。

基本介紹

• 中文名：電漿誘導損傷
• 外文名：Plasma induced damage

反應離子刻蝕中的離子能量在50~500eV。大多數離子在樣品表面的穿透深度只有幾個納米，但如果樣品表面是低晶面指數表面，離子會由於溝道效應（channeling effect）進入樣品深層。離子進入樣品表面後形成對載流子陷阱，會造成晶格缺陷或雜質。對某些依賴於表面導電性和載流子分布的特殊電子器件，反應離子刻蝕形成的離子損傷會改變這些器件的性能。例如，實驗發現當ICP系統的樣品台輔助電源功率從20W增加到40W時，刻蝕的砷化鎵（GaAs）高電子遷移率電晶體（high electron mobility transistor，HEMT）的載流子遷移率和濃度分別降低13.8%和29.2%。

包含能帶離子、電子和激發分子的電漿可引起對矽片上的敏感器件引起電漿誘導損傷。一種主要的損傷是非均勻電漿在電晶體柵電極產生陷阱電荷，引起薄柵氧化矽的擊穿。差的設備或在最佳化的工藝視窗之外進行刻蝕工藝會使電漿變得不均勻。另一種器件損傷是能量離子對曝露的柵氧化層的轟擊。在刻蝕過程中，這種損傷在刻蝕的時候能在柵電極的邊緣發生。等離子損傷有時可以通過退火或濕法化學腐蝕消除。