電子回旋共振（Electron Cyclotron Resonance，ECR）利用電磁波（通常是微波）在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電子回旋共振來(lái)產(chǎn)生等離子體，然后利用這個(gè)等離子體來(lái)對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行刻蝕。

2.45GHz的微波

微波是一種電磁波，其波長(zhǎng)在1毫米到1米之間，對(duì)應(yīng)的頻率范圍約為300兆赫（MHz）至300千兆赫（GHz）。而半導(dǎo)體制造中常用的微波為2.45 GHz。

這個(gè)頻率的微波最為人所知的應(yīng)用可能就是微波爐了。微波爐中的微波發(fā)生器產(chǎn)生2.45 GHz的微波，這些微波能夠被待加熱物品的吸收，使它們振動(dòng)并產(chǎn)生熱，從而加熱和烹飪食物。

2.45 GHz的頻率也在一些無(wú)線通信技術(shù)中被使用，例如Wi-Fi和藍(lán)牙。這個(gè)頻率范圍由于在大多數(shù)國(guó)家/地區(qū)都不需要許可證就能使用，因此在消費(fèi)電子產(chǎn)品中非常流行。

2.45 GHz的微波也被用于一些特定的應(yīng)用，比如在電子回旋共振（ECR）系統(tǒng)中被用于激發(fā)電子和產(chǎn)生等離子體，用于半導(dǎo)體制程中的刻蝕過(guò)程。

使用2.45 GHz的微波在ECR系統(tǒng)中產(chǎn)生等離子體的主要優(yōu)點(diǎn)是，這個(gè)頻率的微波能量可以被等離子體中的電子有效地吸收，而且微波的能量相對(duì)較低，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體材料造成大的損傷。

首先，2.45 GHz的微波被注入到一個(gè)ECR-RIE機(jī)臺(tái)腔體中，這個(gè)腔體中充滿了需要刻蝕的氣體（如氟或氯）。在腔體中，微波和磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電子回旋共振，其中電子在微波的影響下在磁場(chǎng)中進(jìn)行螺旋上升運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過(guò)程會(huì)使電子獲得能量，形成高能電子。高能電子與腔體中的氣體分子相撞，使氣體分子激發(fā)，產(chǎn)生等離子體。這個(gè)等離子體包含了高能電子和離子，自由基等活性物質(zhì)。等離子體被引導(dǎo)到半導(dǎo)體材料的表面，其中的活性物種與半導(dǎo)體材料發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)行刻蝕。整個(gè)過(guò)程可以通過(guò)改變微波的功率、氣體的壓力和類型、以及磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)控制。

ECR的優(yōu)勢(shì)

1，高選擇性

2，高方向性

3，低傷害

ECR的缺點(diǎn)

設(shè)備復(fù)雜：ECR 技術(shù)的主要缺點(diǎn)是商用微波電源的限制，以及產(chǎn)生均勻磁化等離子體所需的磁鐵的物理限制，例如，要產(chǎn)生 875 高斯的磁場(chǎng)，磁鐵又大又重。體積龐大的 ECR 源難以聚集用于多腔室工藝，而且它們難以處理大于 200 毫米的晶圓。

刻蝕速率相對(duì)較低：ECR刻蝕中生成的等離子體的離子能量相對(duì)較低。這有利于減少對(duì)材料的損傷，但也意味著離子轟擊的效率可能較低，因此刻蝕速率也較低。

ECR的應(yīng)用

淺槽隔離（Hard Mask, Si Trench）

柵電極(Hard Mask, PolySi, Side Wall, Metal)

自對(duì)準(zhǔn)接觸和互連（金屬回蝕、金屬硬掩模、雙鑲嵌溝槽）