等离子体刻蚀通过外加能量激发气体分子，形成包含离子、电子和自由基的活性粒子。耦合（Coupling）指能量输入方式与等离子体状态之间的相互作用关系，决定了刻蚀的效率和精度。主流的耦合方式分为：

• 电容耦合（CCP）：通过平行板电极间的交变电场激发等离子体。

• 电感耦合（ICP）：通过感应线圈的高频磁场产生等离子体。

电容耦合等离子体（CCP）原理与特点

核心组件：上下平行板电极（上电极面积＞下电极），射频电源（RF）施加高频电场。

激发过程：1. 初始电子在电场中加速，碰撞气体分子产生电离。 2. 形成动态平衡的低温等离子体（电子温度远高于离子温度）。

    技术优势：• 等离子体分布均匀（极板电场均匀性高）。 • 离子轰击能量强（鞘层电压高），适合高深宽比刻蚀。

局限：• 压力要求高（＞50 mTorr），高阶制程中离子发散问题显著。 • 单频CCP工艺窗口窄，多频CCP需独立控制高低频电源（27MHz/2MHz）。

核心应用：介质刻蚀：DRAM电容器、3D NAND深孔刻蚀（深宽比＞40:1）。

电感耦合等离子体（ICP）原理与特点  

    核心组件：顶部螺旋线圈（3-5匝），射频电源激发交变磁场。

   激发过程：1. 磁场变化产生感应电场，加速电子碰撞电离气体。 2. 等离子体密度高（达CCP的10-20倍），压力可低至1-10 mTorr。

   技术优势：• 独立控制等离子体密度（源射频SRF）与离子能量（偏置射频BRF）。 • 低压力下离子方向性更好，适用于14nm以下先进制程。

   关键设计：• 法拉第屏蔽板：消除线圈与等离子体的寄生电容干扰。 • 线圈优化：黄铜管材质+3-5圈设计，提升耦合效率。

   核心应用：金属/FinFET刻蚀：铜互连、高k金属栅极（HKMG）结构。

   ICP与CCP的对比分析

   ICP与CCP的差异本质在于能量耦合方式，二者在先进制程中形成互补。随着三维存储与逻辑芯片的复杂度提升，复合刻蚀技术与国产设备替代将成为关键突破方向。  

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