电感耦合等离子体论文干法刻蚀论文偏置功率论文
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究近些年来，感应耦合等离子体刻蚀（ICP）技术在几乎所有领域中都有着广泛的应用，尤其是在微细加工中，由于其具有柔性、灵敏、对材料损伤小、正型刻蚀等优点，进行了大量的研究。
该技术已被广泛应用于半导体业、电子、模具制造、微机械加工、医疗保健、生物医学及航空航天等领域。
感应耦合等离子体刻蚀技术是一种高效、精细、正型刻蚀，它不仅可以用于制造新产品，而且可以用于改善现有产品的刻蚀品质。
其内部中有一个等离子体产生器，它能够制造出一个带有电离质的等离子体，以电磁场的方式将等离子体驱动到工件上，在被刻蚀的材料表面形成一层保护层，从而实现正型刻蚀，能够大大提高刻蚀的精细度。
另外，感应耦合等离子体刻蚀技术可以用于多种材料的加工，如金属、有机材料、化学制品等，其表面完全不受损伤，并可以大大减少加工时间，大大提高产品的质量与效率，也能够有效地防止材料产生氧化、氧化过度等现象，从而满足客户的要求。
此外，感应耦合等离子体刻蚀技术还可以用于精密零件的制造，如机械零件、电子元件、微波技术零件等，尤其是微细加工领域，其精度可以达到数十微米以内，可以满足复杂的加工需求。
感应耦合等离子体刻蚀技术在微细加工领域的应用也是十分广泛的，它可以用于制造各种零件的微细加工，如金属零件的制造、电子元件的制造、微波技术零件的制造等，大大提高了零件的质量。
同时，感应耦合等离子体刻蚀技术在航空航天领域、医疗保健领域等也有广泛的应用，比如，用于航空航天领域的涡轮叶片的精细加工，用于医疗保健领域的定制医学植入物的制造等。
综上所述，感应耦合等离子体刻蚀技术已经是当今科学技术发展中重要的一环，它在金属零件的加工、电子元件的制造、航空航天领域的涡轮叶片加工、微细加工、定制医学植入物的制造等多个领域皆有广泛应用，具有精细、高效、柔性强等优点，可以大大提高制造产品的质量。
未来，随着技术的进一步发展和改进，感应耦合等离子体刻蚀技术将会得到更多的应用，从而为产业的发展和社会的进步做出更大的贡献。
感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN_AlGaN_王冲
收稿日期:2005-09-09基金项目:国家重大基础研究项目(973)资助(2002C B311904);国家部委预研项目资助(41308060106)作者简介:王 冲(1978-),男,西安电子科技大学博士研究生.感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN A /lGaN王 冲,冯 倩,郝 跃,杨 燕(西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,陕西西安 710071)摘要:采用Cl 2/Ar 作为刻蚀气体,研究了在感应耦合等离子体干法刻蚀GaN 、Al 0.27G a 0.73N 材料中工艺参数对刻蚀速率及选择比的影响.GaN 与Al 0.27Ga 0.73N 之间的刻蚀选择比随自偏压的增大而减小,随感应耦合等离子体功率的增大变化不大.在Cl 2/A r 为3:1的刻蚀气体中加入10%的O 2对G aN 刻蚀速率影响不大,却使Al 0.27Ga 0.73N 刻蚀速率明显下降,从而提高了GaN 与Al 0.27Ga 0.73N 之间的刻蚀选择比.对比了采用不同自偏压刻蚀的A l 0.27Ga 0.73N 材料肖特基的特性,发现反向漏电流随自偏压的增大而增大.关键词:感应耦合等离子体;刻蚀速率;选择性刻蚀;选择比;刻蚀损伤中图分类号:T N325+.3 文献标识码:A 文章编号:1001-2400(2006)04-0520-04Selective etching of GaN /AlGaN by Inductively coupled plasmaW A NG Chong ,FE NG Qian ,H AO Y ue ,Y ANG Yan(M inistry of Edu.K ey Lab.o f Wide Band G ap Semico nductor M aterials and Devices ,Xidian Univ.,Xi ′an 710071,China )A bstract : A sy stema tic study of etch r ates and selectivities o f G aN and A l 0.27G a 0.73N at differentpr ocessing terms is perfo rmed using Cl 2/A r inductively coupled plasma.Selectivity betw een G aN andAl 0.27G a 0.73N decreases with the increasing D C bias and chang es a little w ith ICP pow er.A dding O 2(10%)to Cl 2/A r (3:1)g as mix ture has little effect o n etch rates of GaN ,but leads to a g reat reductionin e tch r ate s of A l 0.27G a 0.73N ,thus impr oving selectiv ity between G aN and A l 0.27G a 0.73N.Scho ttkychar acte ristics at different e tching DC biase s a re contr asted ,with the result that the leakage cur rentinc reases with the enhanced DC bias.Key Words : Inductively coupled plasma ;etching r ates ;se lective e tch ;selectivity ;e tching damage基于AlGaN /GaN 异质结的高电子迁移率晶体管(H EM T )在高温器件及大功率微波器件方面有非常好的应用前景[1].在H EM T 结构中多采用槽栅结构[2],即在AlGaN /G aN 异质结上生长一层n +GaN 层作为帽层有利于欧姆接触,而在器件制作工艺中要刻蚀掉帽层,在AlGaN 材料上制作肖特基栅来防止n +GaN 层上的肖特基栅漏电过大,这就要求对GaN /AlGaN 进行选择性刻蚀.由于Ga -N 键能达到8.92eV ,Al -N 键能达到11.52eV ,采用传统的湿法刻蚀GaN /A lGaN 材料很难获得满意的效果.干法刻蚀技术具有各向异性、对不同材料选择比差别较大、均匀性与重复性好、易于实现自动连续生产等优点,所以反应离子刻蚀(RIE )[3]、电子回旋共振等离子体(ECR )[4]、感应耦合等离子体(ICP )[5]等多种干法刻蚀方法被应用于GaN 及相关材料的刻蚀中.ICP 以其廉价的等离子体和高刻蚀速率等特点在GaN 基电子器件工艺中被广泛应用.ICP 工艺参数的优化及刻蚀气体配比对器件刻蚀工艺非常重要.目前国内对于AlGaN /GaN H EM T 的槽栅刻蚀研究还未见报道,笔者在分析了ICP 工艺参数及O 2的加入对GaN 、Al 0.27Ga 0.73N 刻蚀速率和选择比影响的基础上对GaN /AlGaN 选择性刻蚀的工艺条件进行了研究,并对比了A lGaN 刻蚀前后肖特基特性的变化.2006年8月第33卷 第4期 西安电子科技大学学报(自然科学版)JOUR NAL OF XIDI AN UNIV ER SI TY Aug.2006Vol.33 No.41 实 验GaN 、A l 0.27Ga 0.73N 材料刻蚀研究采用国产ICP 刻蚀机.该ICP 系统具有两个独立的13.56M H z 射频功率源,其中一个连接到反应室外的电感线圈上使反应室内气体产生辉光放电,另一个连接在反应室底部的射频源提供了偏置电压,给等离子体提供一定的能量,达到垂直作用于基片的目的.在每次刻蚀之前,都保证反应室内的真空度达到1x 10-3Pa 以下.刻蚀材料选用MOCVD 方法在(0001)面单面抛光蓝宝石衬底上生长的GaN 和Al 0.27Ga 0.73N 材料.Al 0.27Ga 0.73N 材料的Al 组分由材料的透射谱曲线计算得出.对生长AlGaN /GaN 异质结选用Al 组分为27%是最有利于提高H EM T 特性的,不同的A l 组分与本实验27%的A l 组分实验结果大致相同,仅由于Al 组分增大时GaN /AlGaN 选择比会略微增大,AlGaN 刻蚀速率会略微减小.在刻蚀前采用1:10的H Cl 去除材料表面氧化层.刻蚀材料时采用等离子体辅助化学气象淀积(PECVD )法淀积SiO 2作为掩模.刻蚀深度采用Am bios XP -1表面形貌分析仪进行测量,每个样品上至少测量5个点进行测量值平均后得到刻蚀深度.对A l 0.27Ga 0.73N 刻蚀前后制作肖特基二极管进行电特性的对比,肖特基结构采用环状结构,外环内外径分别为140μm 和220μm ,电子束蒸发Ti /Al /Ti /Au (30nm /150nm /50nm /60nm )在850℃的N 2中退火30s 形成欧姆接触;内圆半径为60μm ,电子束蒸发Ni /Au (30nm /200nm )形成肖特基接触.使用H P4156B 精密半导体参数测试仪对肖特基二极管电特性进行测量.2 结果及其分析下面是Cl 基等离子体刻蚀GaN 材料的反应方程式:GaN +io n Ga *+N * ,(1)N *+N * N 2 ,(2)Ga *+x Cl GaCl x .(3) 第1步中,材料表面的Ga -N 键在离子轰击下破裂,产生活性的Ga 和N 原子.第2步中N 原子相互结合形成容易析出的N 2.第3步中Ga 原子和Cl 离子生成易挥发的GaCl 2或GaCl 3.从这几步过程中也可以看出离子密度和能量对刻蚀速率的重要影响.图1 GaN 和AlGaN 刻蚀速率、选择比随ICP 功率的变化图2 G aN 和A lGa N 刻蚀速率、选择比随自偏压的变化 从图1可看出,增大ICP 射频功率,GaN 和AlGaN 刻蚀速率随之增加,这是由于反应物浓度的增加和溅蚀材料的离子流浓度的增加加强了材料化学键的断裂和对材料表面的溅蚀作用.从图2可看出,GaN 和521第4期 王 冲等:感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN /A lGaNAlG aN 的刻蚀速率随着偏压或离子能量的增加单调地增长,刻蚀速率的增加是由于高能量的离子能更有效地击破材料的化学键,同时更有利于刻蚀产物从表面被溅蚀去除.图1和2所示刻蚀过程中其他刻蚀参数为:Cl 2流量30m l/min ,Ar 流量10ml /min ;压力1Pa ;自偏压150V ;ICP 功率500W.由于GaN 材料中G a —N 的键能为8.92eV ,而AlGaN 中Al —N 的键能为11.52eV ,所以在相同刻蚀条件下AlGaN 比GaN 的刻蚀速率慢.图1中GaN 和A lGaN 的选择比随ICP 功率的增大基本不变,而图2中两者的选择比在自偏压由20V 增大到50V 的过程中由9逐渐减小到1.5,在自偏压由50V 增大到120V 过程中逐渐接近1.选择比随自偏压变化是由于AlGaN 材料刻蚀速率在自偏压小于50V 时随自偏压的增大速率增加缓慢,当自偏压大于50V 时刻蚀速率迅速增大,而G aN 的刻蚀速率从20V 到120V 一直随自偏压增大而增大.图3 无O 2和有O 2参与下GaN 和A lG aN的刻蚀速率随反应室压力的变化图4 无O 2和有O 2参与下GaN 和A lGaN的选择比随反应室压力的变化 图3和4是在无O 2和有O 2参与条件下GaN 和AlGaN 的刻蚀速率及选择比随反应室压力的变化情况.刻蚀条件为:Cl 2流量30ml /min ,Ar 流量10ml /min ,O 2流量4m l/min ;ICP 功率500W ;自偏压150V.刻蚀气体中加入O 2前G aN 和AlGaN 刻蚀速率相差不大,压力小于1Pa 时的速率增加表明在低压下反应物的增加主要影响刻蚀速率提高,在压力大于1Pa 后刻蚀速率都随压力的增大而下降,这是由于气体分子的平均自由程变小及二次淀积和聚合物的形成降低了刻蚀速率.O 2的加入使得AlG aN 的刻蚀速率大大下降而GaN 的刻蚀速率下降较少,明显增加了刻蚀选择比.当有氧气参与反应时,反应室压力为1Pa 时选择比达到最大值17.8.由于A l —O 的键能高达21.2eV ,在刻蚀AlGaN 材料时加入O 2会生成氧化层,高键能的Al —O 键明显降低了A lGaN 的刻蚀速率,而O 2的加入对GaN 的刻蚀速率影响要比AlG aN 小得多.图5 G aN 和A lG aN 的刻蚀速率及选择比随O 2流量的变化图6 AlGaN 上肖特基反向漏电随自偏压变化的比较 图5为GaN 和AlGaN 的刻蚀速率及选择比随O 2流量的变化关系,刻蚀条件为:Cl 2流量30ml /min ,522 西安电子科技大学学报(自然科学版) 第33卷Ar 流量10ml /min ,O 2流量从0～16m l/min ;ICP 功率500W ;自偏压150V.当O 2的流量大于4m l /min 后AlG aN 的刻蚀速率迅速减小到20nm /min 左右并随流量增大基本不变;而GaN 的刻蚀速率随O 2流量的增大逐渐下降,这是由于反应室压力增大以及C l 离子百分比下降所引起的速率下降.GaN 和AlGaN 的刻蚀选择比在O 2的流量为4m l /min 时达到最大值17.2.等离子体引起的刻蚀损伤对化合物半导体器件的电特性和光特性[6]都有着显著的影响.由于GaN 材料稳定的化学性质,相比其他材料在刻蚀GaN 中所使用的刻蚀条件要求有更高的功率、偏压和等离子体密度,这样就更容易发生刻蚀损伤.材料被刻蚀后会造成材料的组成元素的比例失配,GaN 材料在Cl 基ICP 刻蚀后,材料表面处的Ga 和N 的比例会发生明显的变化,N 的含量显著减小,形成大量N 空位[7].形成元素比失配的主要原因是在刻蚀过程中高能离子的轰击下,N 元素更容易形成可挥发的物质而流失,轰击能量越高,Ga 和N 的比例失配越大.刻蚀中产生的大量N 空位,使得肖特基特性变坏,泄漏电流增大,击穿电压减小[8].肖特基的二极管反向饱和电流的大小可以用公式J sT =A *T 2exp (-q Bn /(K T ))来表示.刻蚀损伤情况越严重肖特基的反向漏电也越大,势垒高度及理想因子都会受到影响.图6表示肖特基在刻蚀前后及不同自偏压刻蚀下的反向漏电比较,反向漏电随自偏压的增大逐渐增大,其他刻蚀参数为:Cl 2流量30ml/min ,Ar 流量10ml /min ,O 2流量4ml /min ;ICP 功率500W ;反应室压力1Pa.未刻蚀材料肖特基反向漏电-6V 时为16μA ,在50V 自偏压刻蚀后漏电增大3倍,而100V 和150V 刻蚀后材料肖特基反向漏电增大了两个数量级.3 结 论以上分析了ICP 功率、自偏压、压力几个关键工艺参数及O 2加入反应气体对GaN 、Al 0.27Ga 0.73N 刻蚀速率及选择比的影响.GaN 和A lGaN 的选择比受ICP 功率影响较小,受自偏压影响较大,在自偏压20V 为最大值9,在50V 为1.5;O 2的加入提高了两者的选择比,在压力为1Pa 时达到最大值17.8,O 2流量增大到4ml /min 时选择比达到最大,而后随O 2流量继续增大逐渐减小.对采用不同偏压刻蚀下材料肖特基反向漏电与未刻蚀材料作了对比,反向漏电随自偏压的增大逐渐增大.刻蚀气体中O 2的加入能明显提高H EM T 槽栅刻蚀中GaN /A lGaN 的选择性,为了更好地控制刻蚀过程,同时保证速率,氧流量采用4ml /min ,刻蚀中选择较低的自偏压40V ,适中的ICP 功率500W ,压力1Pa 左右,能获得较高的选择比和较小的刻蚀损伤.参考文献:[1]W ang Chong ,Hao Yue ,Zhang Jinche ng.Development and Cha racteristics of AlGaN /G aN HEM T [J ].Jo urnal of XidianU niversity ,2005,32(2):234-236.[2]Eg awa T 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感应耦合等离子体刻蚀及应用研究
2、纳米科技：在纳米科技领域，感应耦合等离子体刻蚀用于制备纳米结构、 纳米材料和纳米器件。该技术可以实现对纳米尺度的精确控制，为纳米科技的研 究和应用提供了有力支持。
3、光电子器件：在光电子器件领域，感应耦合等离子体刻蚀用于制造光学 元件、光波导、光子晶体等。该技术可以实现高效、精确的光学元件制造，提高 光电子器件的性能和稳定性。
与其他等离子体刻蚀技术相比，感应耦合等离子体刻蚀具有以下优点：
1、刻蚀速率高：由于使用了高频电源和电磁场驱动，使得等离子束的能量 密度高，刻蚀速率较快。
2、精密度高：通过精确控制辉光放电和电磁场，可以实现高度均匀的刻蚀， 提高制造精度。
3、损伤小：等离子束的能量较低，对物质表面的损伤较小，有利于提高刻 蚀后器件的性能。
2、精密度：评估刻蚀过程中对精度的控制能力，包括刻蚀表面的平整度、 粗糙度和轮廓精度等。
3、损伤：评估刻蚀过程对材料表面的损伤程度，包括物理损伤和化学损伤 等。
4、适用范围：评估刻蚀技术适用于不同材料、薄膜结构和制造工艺的能力。
5、成本：评估刻蚀技术的设备成本、运行成本和维护成本等，以判断其经 济性和可行性。
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当前研究现状和不足
当前，感应耦合等离子体刻蚀技术已经得到了广泛应用和研究。然而，仍存 在一些问题和不足：
1、刻蚀速率与精密度之间的平衡：在提高刻蚀速率的同时，往往需要牺牲 一定的精密度。因此，如何在保证精度的前提下提高刻蚀速率是当前需要解决的 重要问题。
2、适用范围的拓展：尽管感应耦合等离子体刻蚀可以应用于多种材料和薄 膜结构，但仍有一些特殊材料和复杂结构的应用面临挑战。因此，拓展该技术的 应用范围是当前的研究重点之一。
4、表面处理和改性：感应耦合等离子体刻蚀还可以用于材料表面处理和改 性，如金属、陶瓷、高分子材料等。通过该技术可以改变材料表面的物理、化学 性质，提高材料的耐磨、耐腐蚀和附着力等方面的性能。
感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN／A1GaN
感 应 耦 合 等 离 子 体 选 择性 刻 蚀 Ｇａ Ａ１ Ｎ Ｎ／ Ｇａ
王 冲 ， 冯 倩 ， 郝 跃 ， 杨 燕
（ 安 电 子 科 技 大 学 宽 禁 带 半 导 体 材 料 与 器 件 教 育郝 重 点 实 验 室 ． 西 西安 西 陕 ７０７） １０ １
摘 要 ：采 用 Ｃｚ Ａ 作 为 刻蚀 气体 ． 究 了在 感 应 耦 合等 离子体 干法 刻 蚀 Ｇａ ．Ｇ ｏ。 材料 中工 艺 参 Ｉ ｔ ／ 研 Ｎ、 ｚ ａ． Ｎ ， ， 数 对 刻蚀 速 率 及 选择 比 的影 响． ａ 与 Ｃ Ｎ ．Ｇ ｏ。 ｚ ａ． Ｎ之 间的 刻蚀 选 择 比 随 自偏 压 的 增 大 而 减 小 ． 感 应 耦 ， ， 随 合 等 离 子体 功 率 的 增 大变 化 不 大． ＣｚＡ 为 ３ ｌ的刻 蚀 气体 中加 入 ｌ 的 （ 在 １ ｔ ／ ： Ｏ ） Ｃ Ｎ刻蚀速率影响不 ２对 ａ
ｉ ｔｈ ｒ ｔｓｏ ，７ ０７ Ｎ，ｔ ｓ ｉ ｒ ｖｎ ｅｅ ｔ ｉ ｅｗｅ ｎ Ｇａ ｎ ｅｃ ａｅ ｆＡｔ ２Ｇａ．３ ． ｈｕ ｍｐ ｏ ｉｇ ｓｌｃｉ ｔ ｂ ｔ ｅ Ｎ ａ ｄ Ａｔ２ Ｇａ． Ｓ ｈ ｔｋ ｖｙ ｎ ，７ ｏ ３Ｎ． ｅ ｏ ｔｙ ． ７
（ ０ ）ｔ Ｉ Ａ ３ １ ａ ｘ ｕｅｈ ｓ ｉ ｌ ｅｆｃ ｏ ｔ ｔｓ ｆ ａ ｕ ａ ｓｔ ｇ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｎ １ Ｏ Ｃ ２ ｒ（ ： ）ｇ ｓ ／ ｍｉｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｆ ｔ ｎ ｅ ｈ ｒ ｅ Ｎｔ ｔ ｅｄ ａ ｒａ ｄ ｃｉ ｌｔ ｅ ｃ ａ ｏ Ｇ ｂ ｌ Ｏ ｒ ｏ
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电磁小论文——等离子体的简单探究
2：用的保护电阻太小，使得相对于火焰的电阻小得多，从而在测量时，几乎没有视数。
3：打火机产生的(低温)火焰不能产生等离子体,即是该火焰知识氧化反应的纯化学过程,是电子跃迁引起的。
虽然电流计示数没有明显的变化，但我们在实验中观察到下面的现象：
在一定条件下物质的各态之间可以相互转化；而物质的不同聚集态对应着物质粒子（原子、分子、离子）排列的不同有序程度。因此，实现物质各态间的转换，实际上是改变物质有序度的过程。固体有序度最高，组成固体的离子只能在晶格位置附近做热运动；从外界供给固体能量，当每个粒子的动能超过其结合能时，固体将转化为有序度较低的液体或直接转化为气体；同样可将液体转化为气体。但如果继续向气体提供能量呢？会得到新的物质吗？
那么如何将等离子体控制在一定区域内呢？考虑到研究对象是等离子体，我们可以用外加磁场的方法，把它束缚在一定的区域里。现在最为普遍的研究方向——磁约束聚变，就是利用强磁场能够很好的约束带电粒子的特性，设计能够将等离子体约束在其中的磁场位形，从而起到一个限制作用。
不过这个并不像我们想象中那么容易实现，可控是我们遇到的第一个瓶颈，要使聚变能够不断发生，就要维持等离子体的能量平衡，即保证等离子体的温度。因为等离子体近似于气体，由气体的理想气体状态方程，PV=nRT，P越大，n才能越大，即聚变功率越大（可以这样简单的认为）。要获得大的聚变功率，就会使等离子体的压强变大。当等离子体的压强超过某个与磁场成正比的临界值时，宏观不稳定性会降低甚至破坏等离子体品质，一些不稳定性会在数百微秒内发展起来并使等离子体碰壁。而另一些长时间尺度的不稳定性将改变约束磁场的拓扑结构，使等离子体内部的部分或全部磁场线变得紊乱，由这些发展较慢的不稳定性引起的，沿着紊乱磁场线的热损耗会导致出现我们不希望的等离子体冷却。简单来说，就是等离子受力不平衡，使得它的运动发生紊乱，出现碰壁和能量损耗。
等离子体的应用选课论文
等离子体的应用-----等离子体医学探究等离子体的应用，首先我们要先搞清楚什么是等离子体，等离子是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质。
物体有固液气三态，其实等离子体我们可以理解是物质的第四态。
它看似神秘，其实却是宇宙中一种很常见的物质。
它由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，整体呈中性的物质状态．由于有大量自由离子，所有它有很好的导电性。
并且广泛的应用军事隐形战斗机，工业上镀膜，刻蚀，表面改性，沉积薄膜，医学等众多领域。
等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间，空间物理，地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。
等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。
等离子体温度分别用电子温度和离子温度表示，两者相等称为高温等离子体；不相等则称低温等离子体。
低温等离子体广泛运用于多种生产领域。
例如：等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。
更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用，让网络时代成为现实。
文章今次就着重从低温等离子体的应用开始，我们重点说一下低温等离子体在医学上的应用。
近年来,等离子体医学研究受到了极大的关注，人们尝试着使用等离子体来取代或者辅助药物和传统的医疗手段来达到更好的治疗效果。
这样不仅可以避免药物对人体造成的副作用。
如化疗手段等给人们带来巨大的伤害，而且更加快速高效，不会对人体产生明显伤害。
国际上许多课题组在等离子体医学的诸多应用方向，如凝血、慢性伤口愈合、癌细胞处理、牙齿根管治疗等方面进行了相关研究，并取得了一定的研究成果。
文章主要从等离子体医学入手，国际上等离子体医学的几个研究方向：病菌的灭活、癌细胞处理、正常细胞的处理、凝血等，及等离子体医学的临床应用研究情况。
其实等离子主要应用在医学的微创医学上，什么是微创医学，微创医学奉行减少手术创伤，减轻手术给患者带来的痛苦的原则，历来是外科医生的最高理念。
可以这样说，与以往常规手术相比，微创外科尽可能给患者造成最小的创伤，这种创伤包括医学结构和心理上的。
电感耦合等离子体发射光谱论文
电感耦合等离子体发射光谱论文【摘要】酸溶试样-电感耦合等离子体发射光谱法测定煤灰成分具有操作简便、周期短、系统误差小、多种元素可以同时测定等优点，检测结果准确可靠，采用国家一级标准物质配制成标准系列，避免基体干扰，适合大批量快速测定煤灰成分。
【关键词】煤灰成分分析；电感耦合等离子体发射光谱；酸溶煤灰的组成是指煤中的矿物质经燃烧后生成的各种金属和非金属的氧化物与盐类，因此根据煤灰成分大致可以推测出煤的矿物成分，为动力用煤的灰渣综合利用提供基础技术资料。
煤灰的化学成分与硅酸盐类似，国标GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》中分别用酸溶和碱熔对煤灰的不同成分进行分析，需要每一成分单独测定，分析周期长，不利于大批量同时分析。
随着科技的进步，越来越多的精密仪器也应用到煤质分析当中来，目前采用电感耦合等离子发射光谱对煤灰成分进行分析的，大多用偏硼酸锂进行熔样，酸化后测定。
但此法分析步骤繁琐，生成的熔融物难溶于酸，不利于实际操作。
本文采用酸溶试样-电感耦合等离子体发射光谱测定煤灰成分中除SiO2以外的组分，该方法操作简便、周期短、样品直接酸溶，易溶解，不会生成难溶物，易清洗、周期短、利于大批量快速分析。
1.实验部分1.1 仪器与条件仪器：日本岛津ICPS-7510电感耦合等离子体发射光谱仪高频发生器：27.120MHz高频发生器功率：0.8～1.8kW冷却气体流量：14 L/min等离子气体流量：1.2 L/min载气流量：0.7L/min冲洗气体流量：3.5L/min观测高度：11mm积分时间：5s1.2 标准物质与试剂标准物质均为国家一级标准物质，试剂为优级纯，水为高纯水（电导率<0.01MΩ）。
1.3 分析步骤煤样按照国标GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》中的规定烧成灰。
1.3.1试样处理：称取煤灰0.1g（精确至0.0002）于聚四氟乙烯坩埚中，加入5ml氢氟酸、5ml硝酸、2ml高氯酸，置于电热板上加热分解至白烟冒尽，取下坩埚稍冷后用水冲洗坩埚壁，然后加入10ml（1+1）盐酸，再放到电热板上加热至微沸并保持两分钟使盐类完全溶解，取下冷却后转移至100ml容量瓶中，用水洗净坩埚并定容至刻度线，摇匀待测。
电感耦合等离子体
电感耦合等离子体电感耦合等离子体(InductivelyCoupledPlasma,ICP)是以电磁感应作用加热微小的放电火焰，在放电火焰中产生了一个可以被用于产生物理或化学反应的高温等离子体场。
电感耦合等离子体被广泛用于化学分析、物质表征以及合成化学。
本文将阐述电感耦合等离子体的原理，以及它在各个领域中的应用。
电感耦合等离子体的基本原理是磁感应加热，即电感耦合设备将高频的电磁场产生经由电气线圈，将高频的电磁能量输入火焰，产生电流在火焰内部，从而不断将无机物质累积，形成等离子体。
等离子体在高温和激烈的等离子体反应环境下能够实现各种物理反应，从而可以获得物质的完整表征，也可以利用该环境中的物理反应加以合成新的物质。
电感耦合等离子体各个领域的应用有：一、高速分析电感耦合等离子体技术在高速分析中具有优势。
等离子体技术可以实现了大规模的精细化学分析，可以获得精确的定性及定量的结果，且具有很高的分析速度和热实用价值。
二、污染物控制电感耦合等离子体技术可以用于污染物控制。
等离子体技术是一种有效的治理污染源的手段，可以用来处理各种污染物，减少他们对环境的不利影响。
三、合成化学电感耦合等离子体技术还可以用于合成化学。
它可以用于大规模的新分子开发和无机物、有机物的合成，从而获得新的合成分子。
总之，电感耦合等离子体技术是一种非常先进的热技术，它能够实现物理或化学反应，并可以广泛应用于分析、物质表征、污染物控制以及化学合成等各个领域。
电感耦合等离子体的发展不仅改善了我们现有的技术，而且为未来的很多应用奠定了重要的基础。
随着科学研究的进展，等离子体技术在未来将发挥更大的作用，为我们的生活提供更大的便利。
本文分析了电感耦合等离子体的基本原理，以及它在各个领域中的应用，表明它的重要性及潜在的应用前景。
综上所述，电感耦合等离子体将来会发挥更大的作用，为我们的生活和工作提供更多的便利。
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究经过近几十年不断发展，等离子体刻蚀技术在微电子、微纳技术领域取得了重大成绩，并在医学、航空航天、机械制造、汽车制造等行业中得到了广泛应用。
《感应耦合等离子体刻蚀及应用研究》是探讨等离子体刻蚀技术的一个重要方面，主要内容涉及感应耦合等离子体刻蚀（ICP-MS）的原理及应用。
本文将从等离子体刻蚀的概念、原理及实际应用、感应耦合等离子体刻蚀及其原理、优缺点及实际应用几个方面进行分析，以期更深入地理解该技术及其研究。
首先，我们从等离子体刻蚀的概念和原理出发。
等离子体刻蚀是一种使用高能离子束和电磁场来刻蚀金属和其他材料的技术。
这种技术的本质是利用等离子体反应的高温和高速斜流来刻蚀材料。
其刻蚀过程可以描述为：该反应产生的离子和电子撞击材料，从而使材料被热量流携带的热质量分离和分解，从而产生无形的小颗粒，从而使材料表面发生刻蚀。
经过一段时间的腐蚀，刻蚀表面被消失，可以获得非常细腻均匀的刻蚀表面。
等离子体刻蚀技术在微电子、微纳技术领域有着重要的应用，例如微电子制造中的封装刻蚀、晶圆表面刻蚀技术、器件整型刻蚀、晶体制备等；微纳技术中的细胞分离、大规模集成、基因测序、生物传感器等；还有航空航天、机械制造、汽车制造等领域，如发动机叶片制备等。
随着科技的发展，等离子体刻蚀技术出现了一种新型的刻蚀方式感应耦合等离子体刻蚀（ICP-MS）。
它利用一种叫做“感应耦合”（ICP）的装置，将具有负电荷的平衡和非平衡离子束以更高的能量与对象表面反应，释放出更多的能量，从而提高刻蚀的速度和精度。
值得注意的是，感应耦合等离子体刻蚀不仅可以实现元素分析，还能用于检测几乎所有有机物质和无机物质，从而使刻蚀过程更加简单、便捷，从而提高刻蚀的精度。
由于感应耦合等离子体刻蚀技术具有刻蚀精度高、稳定性好、电源功率低、操作灵活等优点，使其在实际应用中越来越受到人们的青睐。
在航空航天领域，感应耦合等离子体刻蚀技术可以用于飞机发动机外壳的刻蚀，从而提升飞机的性能；在汽车制造领域，可以用于汽车空调排气系统、汽车发动机零部件等刻蚀，从而提高汽车性能及使用寿命；在手表制造领域，可以用于机芯及机芯部件的刻蚀，从而提高手表的精准性。
（等离子体物理专业优秀论文）NORMASKI偏振干涉法诊断等离子体电子密..
Ｎｏｒｍａｓｋｉ偏振干涉法诊断等离子体电子密度及激光成道的探索线能量，后者才是聚变靶丸地直接驱动者，激光能量只是间接驱动者。
间接驱动是一种辐射驱动，主要优点是更容易实现聚交靶球的对称压缩，达到高压缩比一一这正是达到高增益的必要条件，也是直接驱动必须克服的主要困难。
然而，问接驱动的激光能量要经过吸收、转换、输运，能量的利用效率较低。
相反，直接驱动的能量利用效率就高。
１．２快点火能量及增益１９９４年，Ｔａｂａｋ等人提出了“快点火”概念，从理论上分析，与中心点火相比，快点火能大幅降低点火对驱动激光能量的要求，且有更高的增益。
中心点火和快点火示意如图１．３。
图１．３（ａ）中心点火示意（ｂ）快点火示意（ｂ）长期以来，物理学家一直在研究利用中心点火［８］方式实现激光聚变。
中心点火技术的特点是内爆压缩ＤＴ丰燃料层成为相对低温的高密度（ｐ；３００９／ｃｍ’）区，接近费米退化态：巾心区成为高温、相对低密度区：嚼区的压力几乎相等，所以称为等压模型［８］（见示意图１．３ａ及１．４）。
这样，在中心附近点火，聚变燃烧由心至外，在被压缩ＤＴ燃料中蔓延，聚变放能大于驱动能量，获得能量增益。
列于中心点火，ｔ燃料层和热斑两区总的内能为Ｅ＝瓯＋局，（１－１）Ｎｏｒｍａｓｋｉ偏振干涉法诊断等离子体电子密度及激光成道的探索图１．７不同类型靶计算增益随激光能量的变化１．３激光成道、金锥快点火将压缩与点火分丌．大大降低了对激光能量，以及辐照均匀性的要求，但它增加了“点火”的难度。
如图】，３ｂ，压缩完成的燃料，外面包围着厚厚的推进层等离子体，要有效将相对论电子的能量交给燃料，必须在燃料刖近产生相对论电子，即需要把点火激光送到燃料附近。
目前，预计可能解决这一困难的方法有激光成道和锥一壳靶。
超强超短激光在等离子体中传播时具有钻孔效应，当ｆ五≯１０”∥∥Ⅲ２／ｃｍ２，电子被激光的有质动力势捕获，从超强激光聚焦区域摊开并喷射物质形成一个通道。
激光能量在通道内集中，产生钻孔效应，这个现象已被粒子模拟预言，并且被实验证实［１０一１７ｌ。
电感耦合等离子体-反应离子刻蚀
电感耦合等离子体-反应离子刻蚀下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钛电感耦合等离子刻蚀加工
钛电感耦合等离子刻蚀加工钛电感耦合等离子刻蚀加工技术是一种无损精密制造工艺，它可以有效地制造出各种复杂零部件。
可以按图纸要求加工对精密的尺寸和形状的零部件，使用钛电感耦合等离子刻蚀，可以实现准确的再现。
本文讨论钛电感耦合等离子刻蚀加工技术的原理，优势，及应用。
一、钛电感耦合等离子刻蚀技术原理钛电感耦合等离子刻蚀技术是一种无损精密加工技术。
它把工件从一个特殊的电场中悬浮在电极的距离，然后用三角波形的电压来控制和调节电流的强度以实现加工，来达到加工的目的。
由于它是一种无损精密加工技术，因此它的加工精度可以达到很高的水平，在60HZ 的情况下，它的精度可以达到0.5μm，而且它还可以加工一些硬度较高的材料，比如钛、铝、钢等材料。
二、钛电感耦合等离子刻蚀加工优势1、加工精度高：钛电感耦合等离子刻蚀可以实现最高精度，在高频60HZ的情况下，它可以实现0.5um的加工精度，而且它还可以加工一些硬度较高的材料，比如钛、铝、钢等材料。
2、无损加工：钛电感耦合等离子刻蚀的加工原理是用电流来加工材料，因此它不会影响工件的表面结构，也就是它不会造成工件的表面受损，因此它可以实现无损加工。
3、可以多次加工：由于电流的控制原理，因此钛电感耦合等离子刻蚀可以多次加工，而且不会受外界环境的影响，这大大提高了加工的稳定性。
三、钛电感耦合等离子刻蚀加工的应用由于钛电感耦合等离子刻蚀加工的精度高、无损加工以及可以多次加工的特点，因此它广泛的应用于航空航天、汽车、机械、家电等行业，用于制造微小的零件及装配件。
它还可以用于制造复杂的结构、表面处理等，用于制造一些复杂的小型部件，比如电子元件、微型器件等，它可以实现精密的零件装配，这也使得钛电感耦合等离子刻蚀加工技术在汽车、精密仪器制造等领域应用得更广泛。
四、总结钛电感耦合等离子刻蚀加工技术是一种无损精密加工技术，它可以实现最高精度，能够加工一些较高硬度的材料。
它的优势在于可以实现无损加工，可以多次加工，加工精度高，由于它的优势，它应用于航空航天、汽车、机械、家电等行业，用于制造微小的零件及装配件，以及用于制造复杂的结构、表面处理等，从而使它得到了广泛的应用。
钛电感耦合等离子刻蚀加工
钛电感耦合等离子刻蚀加工钛是一种非常重要的金属，在航空航天、电子工业、医疗设备等领域都有广泛的应用。
然而，传统的机械加工方法在加工钛时存在一些缺点，例如，表面粗糙性差，加工精度低，加工时间长，加工成本高。
于是，等离子刻蚀，一种新型的加工技术，开始被越来越多的应用到钛加工中。
等离子刻蚀的基本原理是利用电流经过嘴（耦合器）充电物理气体，使气体实现等离子体状态，此时电流对气体的充电能量将气体激发为等离子体状态，通过电磁场把激发出来的电子经过耦合器口移动至物体上，在到达物体表面后由于空气和表面等的存在产生等离子体放电，从而使表面的温度急剧升高，达到分解物质的效果。
因此，等离子刻蚀加工就可以很好地用来处理钛，而这种方法又称为钛电感耦合等离子刻蚀加工。
钛电感耦合等离子刻蚀加工具有很高的加工精度和表面粗糙度。
由于等离子体分解了材料的物质，形成了干净光滑的表面结构，因此加工得到的表面光洁度能够达到Ra0.1μm以下，而且表面粗糙度可达到Rz1.2μm，做到了高精度高质量的加工要求。
等离子刻蚀加工的另一个重要优点是加工速度快。
因为无需像机械加工中一样用刀具进行加工，只需利用电流即可直接在物体上进行刻蚀，所以加工速度比传统机械加工更快，更具有竞争性。
虽然钛电感耦合等离子刻蚀技术具有许多优势，但也有一些缺陷。
首先，由于等离子加工技术使用电流和电磁场，存在技术误差，可能会影响加工精度。
其次，由于等离子刻蚀加工技术无法处理复杂形状的零件，因此这种技术处理钛时也受到一定的限制，可能影响其加工精度和表面光洁度。
尽管有一些缺陷，但是钛电感耦合等离子刻蚀加工仍然是一种优秀的加工技术，在钛加工领域有着得天独厚的优势。
它具有高精度、高表面质量、快速加工等优点，可以有效满足钛加工领域需求。
因此，钛电感耦合等离子刻蚀技术有望在将来发挥更大的作用，在钛加工领域取得更好的表现。
硅电感耦合等离子刻蚀加工
硅电感耦合等离子刻蚀加工硅电感耦合等离子刻蚀加工是刻蚀技术中重要的一种，其特点是能够推进工件的加工效率，从而提高产品质量。
本文将详细介绍这种加工技术，包括其工作原理、装备、参数设置和应用。
一、硅电感耦合等离子刻蚀加工的基本原理硅电感耦合等离子刻蚀加工是一种高功率多晶硅电感耦合的等离子体加工技术。
它通过强大的电磁场，使加工介质中的硅微粒和氧气离子在高真空等离子体中行进，散发出亮白色等离子体火花，从而在工件表面形成一层刻蚀层。
二、装备硅电感耦合等离子刻蚀加工装备主要有电源、电极、真空系统，以及加工介质系统。
其中电源的能调节电流和电压，电极的结构严格控制，真空系统可以提供高真空环境，而加工介质系统则负责提供适度的硅粉和氧气，从而保证等离子体正常发挥功效。
三、参数设置硅电感耦合等离子刻蚀加工的参数设置非常关键，需要根据加工材料和刻蚀目的来确定。
主要参数有真空度、电流电压及加工介质的流量等。
其中真空度需要保持在经济化的水平上，电流和电压根据刻蚀的效果来进行调节，加工介质的流量要控制在合理的范围内。
四、应用硅电感耦合等离子刻蚀加工应用广泛，主要用于液体集成电路、微电子电路和多孔介质的制造。
例如，它可以用于制造凹型多孔介质，这些凹型多孔介质可以用于提高灌溉效率，改善农田的水利工程；它也可以用于制作微电子电路，用于改进电子产品的性能；最后，它还可以用于制造液体集成电路，用于提高显示器和微型机等计算机设备的性能。
综上所述，硅电感耦合等离子刻蚀加工是刻蚀技术中重要的一种，它不仅可以提高加工效率，而且还可以提升工件的质量。
它的主要参数设置需要根据加工材料和刻蚀目的进行合理调节，而其应用则涵盖了液体集成电路、微电子电路和多孔介质等。
因此，硅电感耦合等离子刻蚀加工在广泛的制造领域中得到了成功的应用。
电感耦合等离子体技术的研究及其应用
电感耦合等离子体技术的研究及其应用电感耦合等离子体技术（inductively coupled plasma, ICP）是一种利用电磁波和磁场交互作用而产生等离子体的技术。
在这种技术中，磁场产生了电子和离子运动的轨道，可以使等离子体在室温下保持高温、高密度。
ICP最初用于化学分析，随着技术的发展，ICP逐渐在材料制备、表面处理、光学薄膜、半导体制造等领域有了广泛应用。
一、ICP的基本原理ICP装置由发生器、反应室和吸气系统组成。
整个流程可以分为两个阶段：放电和等离子体生成。
当高频交流电源通过线圈时，会产生强磁场。
在磁场的作用下，在线圈内内壁靠近放电电极的位置形成了一个电子密度很高的区域。
电子被高频电场加速，在磁场作用下，它们沿圆周运动，在其中会与气体分子碰撞。
当气体分子受到电子的碰撞后，就会变得充电，产生新的电子和离子。
这些电子和离子受到磁场的影响，开始绕着磁力线旋转，并产生一个中心电子密度很高的区域，即等离子体的核心。
二、ICP的优势ICP的优势在于，它能够在环境温度下产生高温、高密度等离子体。
与传统直流电弧等离子体相比，ICP的优势在于它的等离子体稳定性更高，可以通过改变放电参数（如功率、频率、气体流量等）控制等离子体的温度和等离子体组成。
由于ICP可以控制等离子体的温度和组成，因此也适用于深刻研究各种材料和生物材料。
三、ICP的应用1.材料制备ICP可以生产意想不到的高温、高密度等离子体，因此也适用于制备各种材料。
例如，利用ICP可以制备薄膜、光学薄膜、合金、氧化物和非晶体等材料。
而且，ICP可以控制材料的化学成分和结构，因此可以生产高质量材料。
2.表面处理ICP可以改善金属、半导体等材料表面的连通性和附着性。
表面经过ICP处理后，材料的表面光洁度高，表面能量改善，从而有效地改善材料的表面性能。
最近，这种技术也开始用于制备纳米材料。
3.半导体加工ICP可以生产高温、高密度等离子体，并控制等离子体的化学成分和温度，因此被广泛用于半导体加工。
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究
感应耦合等离子体刻蚀及应用研究摘要：本文重点介绍了感应耦合等离子体刻蚀（ICP）的基本原理和其应用研究的研究进展。
在研究中，着重讨论了由感应耦合等离子体刻蚀产生的微细特征，并探讨了感应耦合等离子体刻蚀在复杂环境中应用的可能性及其潜在问题。
研究表明，感应耦合等离子体刻蚀具有良好的刻蚀效率和精确性，可以有效地将微细特征应用于许多材料的刻蚀中。
关键词：感应耦合等离子体刻蚀；精确性；微细特征；材料刻蚀 1.言感应耦合等离子体刻蚀（Inductive Coupled Plasma Etching，ICP）是一种刻蚀方法，它可以在微米至纳米尺度上以非常高的精度和稳定性刻蚀各种材料，可以满足生产中各种特殊要求，集成电路就是采用这种刻蚀处理方法制造的典型产品[1]。
本文主要探讨感应耦合等离子体刻蚀的基本原理，并分析其应用研究中的新进展。
2.应耦合等离子体刻蚀原理感应耦合等离子体刻蚀(ICP)是一种非接触式的刻蚀方法，它采用感应耦合的原理，在液体中加入一种可以被激发的气体，把电能传输到等离子体中，从而产生等离子体介质[2]。
传统的ICP刻蚀方法利用等离子体中的离子流把表面的微粒磨损、冲蚀掉，形成均匀的微细特征[3]。
3. ICP刻蚀的应用在近年来的研究中，感应耦合等离子体刻蚀被广泛应用于制造微细特征和手工细节上。
它可以被用来制造诸如芯片、电路板、陶瓷、玻璃等物体，它们都需要高精度的微细特征[4]。
此外，ICP刻蚀也可以用来在复杂环境下应用，例如制造金属结构以及植入功能性物质。
研究发现，ICP刻蚀技术具有良好的刻蚀效率和精确性，因此可以有效地将微细特征应用于多种材料刻蚀中。
4.论本文主要介绍了感应耦合等离子体刻蚀（ICP）的基本原理和其应用研究的研究进展。
研究表明，ICP具有良好的刻蚀效率和精确性，可以有效地将微细特征应用于许多材料的刻蚀中。
但是，需要进一步探究ICP刻蚀在复杂环境中的应用及其潜在问题。
电感耦合等离子体论文干法刻蚀论文偏置功率论文
电感耦合等离子体论文干法刻蚀论文偏置功率论文电感耦合等离子体论文干法刻蚀论文偏置功率论文基于ICP刻蚀GaN选择比的研究摘要：在干法刻蚀gan时使用az-4620作为掩膜层，为了在较快的gan刻蚀速率下获得良好的gan/az-4620刻蚀选择比，使用电感耦合等离子刻蚀机（icp），运用cl2和bcl3作为刻蚀气体，改变气体总流量、直流自偏压、icp功率、气体组分等工艺条件，并讨论了这些因素对gan/az-4620刻蚀选择比以及对gan刻蚀速率的影响。
实验结果获得了gan在刻蚀速率为225nm/min时的gan/az-4620选择比为0.92，可以应用于实际生产。
关键词：选择比；电感耦合等离子体；干法刻蚀；偏置功率引言gan因其宽带隙（eg=3.4eｖ）以及良好的稳定性而广泛应用于大功率微波器件、短波长发光器件和高温电子器件[1]。
在制作以gan 为外延片材料的发光二极管（led）时，将数个独立的led串联起来用以提高总的发光亮度，即制作高电压led做路灯照明使用，需要将gan进行6.5μm左右深度的隔离刻蚀，由于事先要对gan刻蚀到n-gan层以引出电极层，刻蚀深度约1.5μm，故还需刻蚀5μm才能实现隔离刻蚀。
而对于一般光阻厚度不到4μm，且与gan选择比小于1，从而选择一款厚胶az-4620作为掩蔽物，其厚度可达8～10μm。
gan在常温下化学性质非常稳定，难以用湿法对其进行刻蚀，所以对gan材料大多采用干法刻蚀[2-3]。
采用az-4620作为干法刻蚀时的掩模层，因此需要较好的gan/az-4620刻蚀选择比才能达到5μm左右深度的刻蚀，另外也要有较快的gan刻蚀速率，否则刻蚀时间会很长，影响生产效率。
目前有很多关于gan刻蚀速率的文章，但关于gan/az-4620刻蚀选择比（选择比定义为同样工艺条件下对gan刻蚀速率与对az-4620刻蚀速率比值）目前少有专门报道。
本文主要对这方面进行了实验和分析。
电感耦合等离子体蚀刻原理
电感耦合等离子体蚀刻原理电感耦合等离子体蚀刻（inductively coupled plasma etching，ICP）是一种高效、精确、可控的微纳加工技术，广泛应用于集成电路制造、光电子器件制备和微纳加工等领域。
本文将介绍电感耦合等离子体蚀刻的原理及其在微纳加工中的应用。
一、电感耦合等离子体蚀刻的原理电感耦合等离子体蚀刻是利用电感耦合等离子体产生的高能量离子束来实现材料的蚀刻。
其原理如下：1. 等离子体产生电感耦合等离子体蚀刻使用高频电源产生强磁场，在真空室中形成等离子体。
高频电源通过电感耦合将能量传递到气体中，激发气体原子或分子产生电子、阳离子和自由基等等离子体，形成高能量的等离子体束。
2. 离子束加速通过引入辅助电极和电场，将等离子体束加速，使其具有足够的能量来蚀刻材料。
辅助电极可以通过调节电场强度和方向来控制等离子体束的能量和方向，从而实现对材料的精确蚀刻。
3. 材料蚀刻等离子体束射向待蚀刻的材料表面，高能量的离子与材料表面原子或分子发生碰撞，将其击碎或抛离，从而实现蚀刻过程。
蚀刻深度和形状可以通过控制离子束的能量、入射角度和蚀刻时间等参数来调节。
二、电感耦合等离子体蚀刻在微纳加工中的应用电感耦合等离子体蚀刻具有高精度、高选择性、高速度和低损伤等优点，因此广泛应用于微纳加工领域，主要包括以下几个方面的应用：1. 集成电路制造在集成电路制造中，电感耦合等离子体蚀刻被用于制备衬底材料、金属层、氧化物层和硅层等的精确蚀刻。
通过控制蚀刻参数和掩膜工艺，可以实现微米甚至纳米级别的线路、孔洞和结构的制备。
2. 光电子器件制备电感耦合等离子体蚀刻在光电子器件制备中的应用主要包括光纤、光波导、光栅和MEMS器件等的制备。
通过精确控制蚀刻参数，可以实现光子器件的精细加工和微纳结构的制备。
3. 微纳加工在微纳加工领域，电感耦合等离子体蚀刻被用于制备微流体芯片、微机械结构和纳米材料等。
通过控制蚀刻参数和掩膜工艺，可以实现微米和纳米级别的结构和器件的制备。
ni电感耦合等离子刻蚀加工
ni电感耦合等离子刻蚀加工
离子刻蚀加工技术能够取代传统的机械刀削加工，其能够解决高精尖、曲面造型以及深孔复杂形状等加工难题，因此受到各行各业高度重视。
离子刻蚀加工中的ni电感耦合（ICP）方法以其独特的优点受到更多人们的关注，它可用以获得符合
加工要求的微细材料表面，显著地提高了加工效率，也极大地保证了加工质量的稳定性。
首先，ni电感耦合（ICP）离子刻蚀加工的表面特性能较好地满足许多复杂的
加工需求，它不仅可改变特定表面的硬度和粗糙度，而且可以使表面形成均匀的磨痕，为后续的机械加工提供良好的易处理性。
此外，ICP离子刻蚀加工具有低温抑制作用，节省能耗和加工时间，极大地改善了工作环境。
然而，ni电感耦合（ICP）离子刻蚀加工也具有潜在的弊端。
其中，表面粗糙
度的控制能力较弱，若加工时出现极端荷电状态，表面处理的种类和性能很可能受到严重影响，降低了加工质量。
另外，操作人员本身也担任着起到重要作用，因而需要有熟练的经验才能做到良好的加工效果。
最后，ni电感耦合（ICP）离子刻蚀加工技术具有高精度、低耗能、高速度等
多种优点，可以有效解决复杂高精度加工需求，同时还能提升工作效率及加工质量，但是它也有一定的弊端和限制，使用中应注意控制。
只有正确的选择和恰当的操作，才能提高其适用性和效益，发挥出最优效果。
电感耦合等离子体的应用研究
电感耦合等离子体的应用研究随着科技的不断发展，电磁波辐射对人体健康的影响逐渐引起了人们的关注。
为了减少电磁波辐射对人体的伤害，研究人员提出了多种解决方案。
其中，电感耦合等离子体技术应运而生，成为了减少电磁波辐射的有效手段之一。
电感耦合等离子体，简称ICP（inductively coupled plasma），是一种通过射频电磁场激励气体发生等离子体化的技术。
它的原理是利用射频电磁场在感应线圈中产生的磁场将离子与电子加热到高温，从而激发出稳定的等离子体。
ICP技术的应用非常广泛，下面将针对几个典型的领域进行介绍。
一、化学分析领域ICP技术在化学分析领域有着广泛的应用。
传统的化学分析方法需要样品的预处理，而ICP技术可以直接将样品转化为等离子体进行分析，不仅快速而且准确。
无论是金属元素的检测，还是非金属元素的分析，ICP技术都可以轻松胜任。
此外，ICP技术还可以用于分析有机物，通过氧化裂解产生的原子或离子进行检测，可以提供更加全面和准确的化学信息。
二、材料表面处理领域ICP技术在材料表面处理领域的应用也非常广泛。
传统的材料表面处理方法通常需要使用化学药品或机械方法，而ICP技术可以通过调整等离子体的组分和工艺参数来实现表面处理。
例如，通过使用氧等离子体可以在材料表面生成氧化层，改变材料的性质。
此外，ICP技术还可以用于材料的清洗、活化和涂覆，提高材料的表面质量和功能性。
三、环境保护领域随着环境污染问题的日益严重，ICP技术在环境保护领域的应用也越来越重要。
利用ICP技术可以对水体、大气和土壤中的污染物进行准确的检测和分析。
例如，ICP技术可以快速测定水体中的重金属和无机盐类，并监测其浓度变化。
此外，ICP技术还可以用于大气中有害气体的检测和土壤中的污染物的修复。
四、生命科学领域ICP技术在生命科学领域的应用也非常广泛。
通过ICP技术可以对生物样品中的微量元素进行准确的检测和分析。
例如，在生物体内，微量元素如铜、锌、铁等对生命活动起着至关重要的作用，ICP技术可以精确测量这些元素的含量，从而了解生物体的代谢过程和功能变化。
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基于ICP刻蚀GaN选择比的研究
摘要：在干法刻蚀gan时使用az-4620作为掩膜层，为了在较快的gan刻蚀速率下获得良好的gan/az-4620刻蚀选择比，使用电感耦合等离子刻蚀机（icp），运用cl2和bcl3作为刻蚀气体，改变气体总流量、直流自偏压、icp功率、气体组分等工艺条件，并讨论了这些因素对gan/az-4620刻蚀选择比以及对gan刻蚀速率的影响。
实验结果获得了gan在刻蚀速率为225nm/min时的
gan/az-4620选择比为0.92，可以应用于实际生产。
关键词：选择比；电感耦合等离子体；干法刻蚀；偏置功率
引言
gan因其宽带隙（eg=3.4eｖ）以及良好的稳定性而广泛应用于大功率微波器件、短波长发光器件和高温电子器件[1]。
在制作以gan 为外延片材料的发光二极管（led）时，将数个独立的led串联起来用以提高总的发光亮度，即制作高电压led做路灯照明使用，需要将gan进行6.5μm左右深度的隔离刻蚀，由于事先要对gan刻蚀到n-gan层以引出电极层，刻蚀深度约1.5μm，故还需刻蚀5μ
m才能实现隔离刻蚀。
而对于一般光阻厚度不到4μm，且与gan选择比小于1，从而选择一款厚胶az-4620作为掩蔽物，其厚度可达8～10μm。
gan在常温下化学性质非常稳定，难以用湿法对其进行刻蚀，所以对gan材料大多采用干法刻蚀[2-3]。
采用az-4620作为干法刻蚀时的掩模层，因此需要较好的gan/az-4620刻蚀选择比
才能达到5μm左右深度的刻蚀，另外也要有较快的gan刻蚀速率，否则刻蚀时间会很长，影响生产效率。
目前有很多关于gan刻蚀速率的文章，但关于gan/az-4620刻蚀选择比（选择比定义为同样工艺条件下对gan刻蚀速率与对az-4620刻蚀速率比值）目前少有专门报道。
本文主要对这方面进行了实验和分析。
1实验过程
1.1制作掩膜
通常一种做法是用sio2做掩膜，其选择比可达到8:1。
然而使用化学气相沉积sio2设备昂贵，但用az-4620做掩膜工艺成本低，而且有利于led芯片电极的稳定。
在以2英寸蓝宝石衬底的gan外延层上用涂布机涂上az-4620，然后将其曝光、显影出图形，完成掩膜的制作。
1.2感应耦合等离子体（icp）刻蚀
本实验采用的icp刻蚀设备是日系rie系列，使用感应耦合方式（inductively coupled plasma）的化合物半导体工艺用的多片刻蚀设备。
该设备是在icp刻蚀机上获得丰富经验的基础上研发的led 制造工艺专用氮化镓刻蚀机，采用大面积基座，大幅度提高产量的专刻氮化镓（gan）的高密度等离子（icp）刻蚀机。
反应室腔体体积为35l，刻蚀时的压力为0.3～0.5pa（随气体总流量变化），极限真空为2×10-5pa，射频 icp功率源和射频偏置功率源均为
13.56hz，最大功率分别为1,000w、600w。
采用cl2/bcl3作为刻蚀
气体，在不同气体总流量（20～60ml/min）和偏置功率（20～100w）、气体组分（cl2：10%～80%）、icp功率p（100～500w）等条件下进行刻蚀[2,6]。
1.3检测数据
使用台阶仪来测量icp刻蚀前后az-4620的厚度及刻蚀前后外延片的台阶深度，从而计算出高度差，得出gan/az-4620刻蚀选择比。
icp刻蚀会受到各种工艺条件的影响，因此工艺条件的变化对于gan/az-4620刻蚀选择比影响也十分敏感。
本文通过在不同工艺条件下，实验得到gan刻蚀速率v以及gan/az-4620刻蚀选择比r，如下所示为实验数据及分析。
1.3.1图1实验数据分析
图1所示为pbias=50w、picp=280w、papc=0.3～0.5pa、cl2与bcl3的流量比为3:1时，gan/az-4620刻蚀选择比与速率、气体总流量的关系。
由图1可以看出，当气体总流量由20ml/min增大到60ml/min时，gan刻蚀速率加快，而且gan/az-4620选择比由0.6增大到0.9。
这是因为当气体总流量增加时，提供了更多的能参与刻蚀的等离子体，这样化学刻蚀和物理刻蚀都得到加强，且对gan 的刻蚀速度的提高大于对az-4620的刻蚀速度的提高，从而选择比变大。
1.3.2图2实验数据分析
图2所示为papc=0.5pa、picp=280w、cl2与bcl3流量分别为
45ml/min、15ml/min时，不同偏置功率下gan刻蚀速率和选择比关
系曲线。
由图2可以看出，随着偏置功率加大，gan刻蚀速率增大，使用合适的偏置功率会得到较好的选择比。
由于偏置功率能给予等离子体边缘的粒子一个很大的加速度冲向晶片进行刻蚀，因此当偏置功率增大时，刻蚀中物理刻蚀占的比重增加，晶片表面受到的物理垂直轰击随之增大[7]，使得gan刻蚀速率变大，此时gan表面造成的损伤也加大[8]。
可以得出在不同偏置功率时，等离子体对gan和az-4620的轰击程度并不成线性关系，而导致选择比变化，于是可取一个合适的值（如图偏置功率为50w），可以得到选择比为
0.92。
1.3.3图3实验数据分析
图3所示为pbias=50w、papc=0.4pa、cl2与bcl3流量分别为
30ml/min、10ml/min时，r与v、picp的关系曲线。
由图3可以看出，随着icp功率加大，gan/az04620刻蚀选择比呈缓慢下降趋势，在功率较大时下降较快。
而在开始时，随着icp功率的逐渐加大，gan刻蚀速率增大，但当icp功率增大到一定值时，刻蚀速率反而会变小。
由于刻蚀腔里反应气体的流量是固定的，当icp功率加大时，刻蚀腔体里的气体逐渐电离成等离子体，随着等离子体浓度增大，其与gan和az-4620接触得也越充分，从而gan和az-4620刻蚀速率也增大，但gan更明显，因此选择比缓慢下降。
由图可得，当达到某个功率（如280w）时，刻蚀气体完全电离，使得等离子体已经达到动态饱和，由于icp功率所产生的等离子体的同性刻蚀，使得在继续加大功率（大于280w）时，反而使到达晶片表面的有效
等离子体减少，而导致对gan和az-4620刻蚀速率都变慢，且对gan 影响更大，从而使选择比降低[7]。
1.3.4图4实验数据分析
图4所示为picp=280w、pbias=50w、q=60ml/ min、papc=0.5pa 时，不同cl2含量与gan/az-4620刻蚀选择比和刻蚀速率的关系。
由图4可以看出，在总流量不变且cl2由 10%提高至75%时，选择比由0.58增大到0.92，在这个过程中，gan刻蚀速率由30nm/min 增加到230nm/min。
因为当cl2含量增加时，化学刻蚀急剧增强并占据刻蚀的主导地位，对gan的刻蚀加快，且大于az-4620的刻蚀速度的变化，从而选择比变大[7,9]。
cl2的作用主要是化学刻蚀，如果含量过高会导致papc刻蚀剖面不垂直，并且也需要一定量的bcl3来做物理垂直刻蚀，这对于制作大功率led隔离槽中细栅条是不利的[9]。
2结论
实验通过改变气体总流量、直流自偏压、icp功率、气体组分等工艺条件，为在保证一定的gan刻蚀速率的情况下尽量提高
gan/az-4620的刻蚀选择比，结果表明，gan/az-4620的刻蚀选择比受到各种工艺条件的直接影响，并且呈现出一定的规律。
其中在提升gan刻蚀速率的同时，提高反应气体总流量对于gan/az-4620选择比也会有较大的提高，另外还要兼顾刻蚀损伤的影响。
最终得出优化工艺条件：papc=0.5pa，picp为28w，pbias为50w，cl2、bcl3流量分别为45ml/min、15ml/min，此条件下gan的刻蚀速率
为225nm/min，选择比可达到0.92，可用于实际生产。
本文解决了在高压led芯片前段制作过程需要隔离刻蚀的问题，为后续芯片电极制作扫清了障碍。
参考文献
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