等离子刻蚀机中的“source power”以及“bias power”与刻蚀的关系是？
在等离子刻蚀机里，Source Power 和 Bias Power 是两个至关重要的参数，它们直接决定了刻蚀的过程和结果。理解它们的作用，就像是了解了刻蚀这门技艺的“火候”和“力道”。
Source Power：点燃等离子体的“火种”
Source Power，你可以把它想象成是给整个刻蚀腔体内的气体“打火”的力量。它的主要作用是：
产生并维持等离子体： 当Source Power施加在腔体内的射频（RF）或微波能量时，它会与充入腔体内的反应气体分子发生碰撞。这些碰撞会将气体分子的电子“踢”出来，变成自由电子。这些自由电子又会继续碰撞其他气体分子，产生更多的电子和离子。如此循环往复，就形成了一团高度电离的气体，这就是等离子体。Source Power就像一个持续的能量供给器，确保这团等离子体能够稳定存在，并且保持一定的密度。
控制等离子体的密度和反应性： Source Power的大小直接影响着等离子体中自由电子、离子和活性粒子的数量。Source Power越大，产生的等离子体就越“浓密”，活性粒子也就越多。这就像火势越旺，燃烧得就越剧烈。更多的活性粒子意味着有更多的化学试剂能够参与到材料的去除过程中，从而提高刻蚀速率。
决定化学刻蚀的强度： 等离子体中包含了大量的活性自由基（radicals）。这些自由基具有很强的化学反应活性，它们会与被刻蚀材料表面的原子发生化学反应，生成易于挥发的产物。Source Power的强度决定了自由基的数量，从而影响了化学刻蚀的效率。一个更高的Source Power通常会带来更快的化学刻蚀速率。
简单来说，Source Power 主要是为了“制造”和“维持”那一团能够进行刻蚀的“化学药水”——等离子体，并控制这碗“药水”的浓度。
Bias Power：为离子“注入”刻蚀的“动力”
Bias Power 则是施加在被刻蚀的基板（wafer）上的另一个射频（RF）能量。它起到的作用更像是给被刻蚀材料施加一个“方向”和“动力”：
驱动离子轰击基板： Bias Power 会在基板表面产生一个负偏压。由于等离子体是整体中性的，但基板表面带负电，等离子体中的带正电的离子就会被这个负偏压吸引，加速地飞向基板表面。这就像给这些带电的“小锤子”（离子）施加了一个巨大的推力。
控制离子的能量和方向： Bias Power 的频率和幅度决定了到达基板表面的离子的能量。Bias Power 越大，产生的偏压就越负，离子被加速的动能就越大。这些高能量的离子会以一定的角度轰击基板表面。
实现物理刻蚀（溅射）： 当高能量的离子撞击到基板表面时，它们会将能量传递给材料表面的原子，将这些原子“撞”出来。这个过程叫做“溅射”（sputtering），是物理刻蚀的主要机理。Bias Power 的高低直接决定了溅射的效率。
影响各向异性（Anisotropy）： 等离子体中的离子通常是随机运动的，但Bias Power 会迫使它们朝着垂直于基板表面的方向加速。这种定向的轰击是实现“各向异性”（anisotropic）刻蚀的关键，也就是说，刻蚀能够沿着垂直方向进行，而不会在侧壁产生过多的腐蚀。Bias Power 越大，离子轰击的垂直性就越强，刻蚀的“侧壁保护”效果就越好，可以形成陡峭的侧壁。
影响刻蚀速率和选择性： 离子轰击可以去除材料，也可以帮助去除化学反应生成的非挥发性产物，从而为后续的化学反应扫清障碍，间接提高化学刻蚀速率。同时，Bias Power 的大小也影响着不同材料的刻蚀选择性，即刻蚀速率的差异。
简单来说，Bias Power 就像是在“瞄准”并“踢”那些刻蚀性的离子，让它们带着足够的“劲头”去撞击基板，从而实现物理上的“凿”和“剥离”。
Source Power 与 Bias Power 的协同关系
Source Power 和 Bias Power 并不是孤立工作的，它们是相互配合，共同决定了最终的刻蚀效果。
高Source Power + 低Bias Power： 这种组合会产生大量的活性粒子，化学刻蚀占主导地位。刻蚀速率可能很高，但侧壁的各向异性可能较差，容易出现“咬边”或“过刻”的现象。这适合对侧壁要求不高的应用。
低Source Power + 高Bias Power： 这种组合会产生较少的活性粒子，但离子轰击的能量很高，物理刻蚀占主导地位。刻蚀速率相对较慢，但可以实现很高的各向异性，形成精细的结构。这适用于要求高精度、高深宽比的刻蚀。
高Source Power + 高Bias Power： 这种组合可以同时获得较高的化学和物理刻蚀贡献，实现快速且具有一定各向异性的刻蚀。在很多工艺中，需要找到一个平衡点，既能保证足够的刻蚀速率，又能获得良好的图形转移保真度。
总结一下，Source Power 负责“准备”和“活化”刻蚀介质（等离子体），而 Bias Power 负责“驱动”和“加速”其中的活性离子，让它们更有效地与基板作用。两者的协同配合，是实现各种精密刻蚀工艺的关键。 调整这两个参数，就像调酒师精确控制各种原料的比例，才能调出最合口味的“刻蚀鸡尾酒”。
Source Power：点燃等离子体的“火种”
Source Power，你可以把它想象成是给整个刻蚀腔体内的气体“打火”的力量。它的主要作用是：
产生并维持等离子体： 当Source Power施加在腔体内的射频（RF）或微波能量时，它会与充入腔体内的反应气体分子发生碰撞。这些碰撞会将气体分子的电子“踢”出来，变成自由电子。这些自由电子又会继续碰撞其他气体分子，产生更多的电子和离子。如此循环往复，就形成了一团高度电离的气体，这就是等离子体。Source Power就像一个持续的能量供给器，确保这团等离子体能够稳定存在，并且保持一定的密度。
控制等离子体的密度和反应性： Source Power的大小直接影响着等离子体中自由电子、离子和活性粒子的数量。Source Power越大，产生的等离子体就越“浓密”，活性粒子也就越多。这就像火势越旺，燃烧得就越剧烈。更多的活性粒子意味着有更多的化学试剂能够参与到材料的去除过程中，从而提高刻蚀速率。
决定化学刻蚀的强度： 等离子体中包含了大量的活性自由基（radicals）。这些自由基具有很强的化学反应活性，它们会与被刻蚀材料表面的原子发生化学反应，生成易于挥发的产物。Source Power的强度决定了自由基的数量，从而影响了化学刻蚀的效率。一个更高的Source Power通常会带来更快的化学刻蚀速率。
简单来说，Source Power 主要是为了“制造”和“维持”那一团能够进行刻蚀的“化学药水”——等离子体，并控制这碗“药水”的浓度。
Bias Power：为离子“注入”刻蚀的“动力”
Bias Power 则是施加在被刻蚀的基板（wafer）上的另一个射频（RF）能量。它起到的作用更像是给被刻蚀材料施加一个“方向”和“动力”：
驱动离子轰击基板： Bias Power 会在基板表面产生一个负偏压。由于等离子体是整体中性的，但基板表面带负电，等离子体中的带正电的离子就会被这个负偏压吸引，加速地飞向基板表面。这就像给这些带电的“小锤子”（离子）施加了一个巨大的推力。
控制离子的能量和方向： Bias Power 的频率和幅度决定了到达基板表面的离子的能量。Bias Power 越大，产生的偏压就越负，离子被加速的动能就越大。这些高能量的离子会以一定的角度轰击基板表面。
实现物理刻蚀（溅射）： 当高能量的离子撞击到基板表面时，它们会将能量传递给材料表面的原子，将这些原子“撞”出来。这个过程叫做“溅射”（sputtering），是物理刻蚀的主要机理。Bias Power 的高低直接决定了溅射的效率。
影响各向异性（Anisotropy）： 等离子体中的离子通常是随机运动的，但Bias Power 会迫使它们朝着垂直于基板表面的方向加速。这种定向的轰击是实现“各向异性”（anisotropic）刻蚀的关键，也就是说，刻蚀能够沿着垂直方向进行，而不会在侧壁产生过多的腐蚀。Bias Power 越大，离子轰击的垂直性就越强，刻蚀的“侧壁保护”效果就越好，可以形成陡峭的侧壁。
影响刻蚀速率和选择性： 离子轰击可以去除材料，也可以帮助去除化学反应生成的非挥发性产物，从而为后续的化学反应扫清障碍，间接提高化学刻蚀速率。同时，Bias Power 的大小也影响着不同材料的刻蚀选择性，即刻蚀速率的差异。
简单来说，Bias Power 就像是在“瞄准”并“踢”那些刻蚀性的离子，让它们带着足够的“劲头”去撞击基板，从而实现物理上的“凿”和“剥离”。
Source Power 与 Bias Power 的协同关系
Source Power 和 Bias Power 并不是孤立工作的，它们是相互配合，共同决定了最终的刻蚀效果。
高Source Power + 低Bias Power： 这种组合会产生大量的活性粒子，化学刻蚀占主导地位。刻蚀速率可能很高，但侧壁的各向异性可能较差，容易出现“咬边”或“过刻”的现象。这适合对侧壁要求不高的应用。
低Source Power + 高Bias Power： 这种组合会产生较少的活性粒子，但离子轰击的能量很高，物理刻蚀占主导地位。刻蚀速率相对较慢，但可以实现很高的各向异性，形成精细的结构。这适用于要求高精度、高深宽比的刻蚀。
高Source Power + 高Bias Power： 这种组合可以同时获得较高的化学和物理刻蚀贡献，实现快速且具有一定各向异性的刻蚀。在很多工艺中，需要找到一个平衡点，既能保证足够的刻蚀速率，又能获得良好的图形转移保真度。
总结一下，Source Power 负责“准备”和“活化”刻蚀介质（等离子体），而 Bias Power 负责“驱动”和“加速”其中的活性离子，让它们更有效地与基板作用。两者的协同配合，是实现各种精密刻蚀工艺的关键。 调整这两个参数，就像调酒师精确控制各种原料的比例，才能调出最合口味的“刻蚀鸡尾酒”。
网友意见
Source Power,源功率,加在上电极
Bias Power,偏置功率,加下电极,即硅片侧
通过控制Bias Power,即偏置功率,可以增强等离子体的方向性,改变刻蚀过程中的深度,侧墙角度负载效应;
此外还与腔体的压力有交互作用;
刻蚀是一个复杂的过程,除了源功率&偏置功率,使用的气体比例,腔室的压力,刻蚀对象的表面形貌都会同时对结果造成影响
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