为什么在半导体设备中的偏压,其射频频率一般都在13.56Mhz?

为什么在半导体设备中的偏压,其射频频率一般都在13.56Mhz?,第1张

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。

射频系统中, 常用的Xtal振荡频率一般在几MHz-几百MHz, 说到晶振放大器, 设计者肯定会想到常用的74HCU04或者74HC04的芯片, 前者是unbuffer型, 即只有1段振荡电路后者是buffer型, 即有三段振荡电路. 74HCU04的功耗相对小一些, 低频段gain大, 但是带宽较窄, 耐噪声比较差, 另外异常振荡也相对容易发生. 一般的水晶振荡子的内部结构为晶振的基本谐振频率如下式决定:freq=1/(2*pi*sqrt(Lo*C))一般C0要比C1大几十之几百倍, 而R1一般只有数欧姆-几十欧姆, R越大, 晶振子的频率一般越易变动, 即xtal的频率偏差性能较差. 晶振的频率偏差一般用ppm表示, 即(freq-freq0)/freq0, 例如16MHz的振荡子测试出的实际频率为16.000048MHz的话, 即偏差为3ppm. 振荡子的自身温度变动成2次曲线特性, 一般芯片的保存温度范围内, 数元的xtal的温度变动在数ppm-几十ppm左右.

1.2eV~3.9eV,是半导体的定义,但是现代发展已经不限于此,比如石墨烯的高速高频低功耗半导体就只有0.3~0.7eV,而蓝光led禁带是4.1,军用的抗干扰半导体是4.7~5eV。


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