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为什么在半导体设备中的偏压，其射频频率一般都在13.56Mhz？

2025-04-15 06:29:26

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回答（1）：

使用13.56MHz的原因：
（1）根据国际通讯协会的规定，13.56MHz(及谐频27.12Mhz、 40.68Mhz)
915Mhz（微波）、2450Mhz（微波），非通讯频段，工业、及无线电爱好者可以使用，由此该频率的电源技术逐渐成熟，生产厂家也多，价格也相应低，选用该频率的用户也多。但在产生等离子体或偏压特性上衡量，13.56MHz并不是最佳选择。
（2）从产生自偏压而言，在13.56MHz范围，同样功率产生的自偏压（仅仅直流自偏压）大，
在芯片的等离子体刻蚀中绝大多数使用电负性气体等离子体，等离子体中有正、负离子。使用400Kz电源产生自偏压时，直流自偏压小，电压的正负半周期几乎对称，正、负离子在平偏压的负、正半周期内通过鞘层加速轰击待刻蚀的Si、SiO2槽、孔，不但提高刻蚀速率，还可以降被刻蚀低绝缘材料的电荷积累，有利于刻蚀深、宽比大的槽、孔，刻蚀后的侧壁形状陡直。
采用13.56MHz偏压源，存在负的自偏压，仅有正离子可以进入刻蚀槽孔、底部，负离子不能穿过鞘层进入刻蚀表面，电子可以在很小的时间段（瞬时偏压为正期间）进入槽、孔，但仅能达到上部，由此造成刻蚀绝缘材料的差分带电，导致刻蚀性能恶化。

回答（2）：

外加偏压时，半导体pn结中任意截面的电子空穴电流之和是相等的, 电流连续性或者粒子数是守恒的。对此，其射频频率一般都在13.56Mhz。从宏观角度看，串联电路各处电流值相等。

回答（3）：

射频放电用13.56mhz,是为了把离子补集在电极间一定的范围内。一般来说频率超过3.5mhz,即使是电子迁移率最高的H离子，也不能到达电极，只能在电极间振荡。