等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。

等离子刻蚀机的应用：

构造与工作原理:

等离子刻蚀的影响因素

湿法刻蚀相对于等离子刻蚀的缺点：

等离子刻蚀工艺——装片

等离子刻蚀的测量与控制：(因此业界常用的测量方法有： 等离子刻蚀过程的常见控制方法有： 等离子刻蚀检验操作及判断：)

等离子刻蚀机的应用：

等离子体处理可应用于所有的基材，甚至复杂的几何构形都可以进行等离子体活化、等离子体清洗，等离子体镀膜也毫无问题。等离子体处理时的热负荷及机械负荷都很低，因此，低压等离子体也能处理敏感性材料。等离子刻蚀机的典型应用包括：

等离子体清除浮渣

光阻材料剥离

表面处理

各向异性和各向同性失效分析应用材料改性

包装清洗

钝化层蚀刻

聚亚酰胺蚀刻

增强粘接力

生物医学应用

聚合反应

混合物清洗

预结合清洗

构造与工作原理:

等离子刻蚀机的组成一般包括等离子发生器（工业上常用RF激发法），真空室，和电极。

其工作原理是用等离子体中的自由基（radical）去轰击（bombard）或溅射（sputter）被刻蚀材料的表面分子，形成易挥发物质，从而实现刻蚀的目的。也有部分等离子刻蚀机采用反应离子刻蚀技术（Reactive Ion Etching）。

等离子刻蚀的影响因素

–刻蚀率（Etch Rate）。

–气压（Pressure）。

–温度（Temperature）提高温度会提高刻蚀率。

–Micro-loading

–刻蚀后腐蚀（Post-etch corrosion）。

–残留物（residual）。

湿法刻蚀相对于等离子刻蚀的缺点：

1. 硅片水平运行，机片高（等离子刻蚀去PSG槽式浸泡甩干，硅片受冲击小）；

2. 下料吸笔易污染硅片（等离子刻蚀去PSG后甩干）；

3. 传动滚抽易变形（PVDF，PP材质且水平放置易变形）；

4. 成本高（化学品刻蚀代替等离子刻蚀成本增加）。

此外，有些等离子刻蚀机，如SCE等离子刻蚀机还具备“绿色”优势：无氟氯化碳和污水、操作和环境安全、排除有毒和腐蚀性的液体。SCE等离子刻蚀机支持以下四种平面等离子体处理模式：

直接模式——基片可以直接放置在电极托架或是底座托架上，以获得最大的平面刻蚀效果。

定向模式——需要非等向性刻蚀（anisotropic etching）的基片可以放置在特制的平面托架上。

下游模式——基片可以放置在不带电托架上，以便取得微小的等离子体效果。

定制模式——当平面刻蚀配置不过理想时，特制的电极配置可以提供。

等离子刻蚀工艺——装片

等离子体系统效应的过程转换成材料的蚀刻工艺。在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。

等离子刻蚀检验原理为冷热探针法，具体方法如下：

热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。

同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。

此电势差可以用简单的微伏表测量。

热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙铁。

等离子刻蚀的测量与控制：

由于等离子刻蚀工艺中的过程变量，如刻蚀率、气压、温度、等离子阻抗，等等，不易测量，

因此业界常用的测量方法有：

虚拟测量（Virtual Metrology）

光谱测量（Optical emission spectroscopy）

等离子阻抗监控（Plasma impedance monitoring）

终端探测（end-point detection）

远程耦合传感（remote-coupled sensing）

等离子刻蚀过程的常见控制方法有：

run-to-run 控制（R2R）

模型预测控制（MPC）

人工神经网络控制

等离子刻蚀检验操作及判断：

1. 确认万用表工作正常，量程置于200mV。

2.冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。

3.用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为P 型，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为P型。

4.如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新装片，进行刻蚀。