等离子体刻蚀设备 等离子体刻蚀设备介绍

大家好，今天微星自动化（http://wxdcn.com/）小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于等离子体刻蚀设备的问题，于是微星自动化小编就整理了2个相关介绍等离子体刻蚀设备的解答，让我们一起看看吧。

文章目录：

1. 等离子刻蚀机的介绍
2. 2020-02-11-2小刘科研笔记之RIE反应离子刻蚀机

一、等离子刻蚀机的介绍

等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。某种程度来讲，等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。进行干式蚀刻工艺的设备包括反应室、电源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反应室。气体被导入并与等离子体进行交换。等离子体在工件表面发生反应，反应的挥发性副产物被真空泵抽走。等离子体刻蚀工艺实际上便是一种反应性等离子工艺。近期的发展是在反应室的内部安装成搁架形式，这种设计的是富有弹性的，用户可以移去架子来配置合适的等离子体的蚀刻方法：反应性等离子体（RIE），顺流等离子体（downstream），直接等离子体（direction plasma）。

二、2020-02-11-2小刘科研笔记之RIE反应离子刻蚀机

随着大规模集成电路制造朝着更高集成度、更小关键尺寸以及更大晶圆半径的方向发展，对刻蚀工艺的精度要求越来越高，所以湿法刻蚀的图形保真性不理想、刻蚀线宽难以控制、表面粗糙等不适用于小尺寸器件刻蚀工艺，进而催生出 干法刻蚀工艺，本文主要为自身接触设备当今主流干法刻蚀机--RIE 的相关知识记录 。

在低气压及放电管两极电场的作用下，电子和正离子分别向阳极、阴极运动，并堆积在两极附近形成空间电荷区，但正离子的漂移速度远小于电子，所以正离子空间电荷区的电荷密度比电子空间电荷区大得多，使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内， 此时会产生一种现象--辉光放电 。

RIE刻蚀机又称反应离子刻蚀机，英文名为ReactiveIonEtching，作为干法刻蚀的一种，主要由真空系统、供气系统、控制系统、计算机操作系统等组成。其利用刻蚀气体进行辉光放电的等离子体进行刻蚀，低真空下刻蚀气体在高频电场的作用下产生辉光放电，使气体分子或原子发生电离，形成等离子体，在等离子体中包含正离子、负离子、游离基和自由电子，同时也包含着物理性的离子轰击，加速反应速率、快速撞击表面生成物，有选择地把没有被掩蔽的材料去除，从而得到和掩蔽层完全相同的图。

内部真空系统如图一所示，一般为圆柱形真空室，托盘位于真空室的底部，上部阳极接地，底部接13.56MHz的射频功率源，要刻蚀的基片放在功率电极上，刻蚀气体通过顶部进入，按照一定的搭配比例和工作压力，刻蚀与保护同时进行，经电压加速暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，能够在一定的压力下通过电场加速垂直摄入到样品表面，会释放足够的力量对未掩蔽表面材料进行刻蚀，剩余气体及反应生成物气体通过底部抽气系统离开真空室内部， 此时若物理作用占主导则刻蚀损伤较大；

若化学作用占主导则刻蚀速率较慢、各向同性明显，容易造成表面粗糙 ，选择合适的气体组分，不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度，还可以使活性基团的寿命变短，有效地抑制了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成侧向刻蚀，大大提高了刻蚀的各向异性特性， 所以适当合理的选择气体比例成为干法刻蚀中重要的一环。

与湿法刻蚀之后的保真性不理想、刻蚀线宽难以控制、表面粗糙等相比 具有很好的各向同性，可以加工更加精密的器件，能够保证细小图形转移后的保真性，同时根据不同工艺要求，通过改变刻蚀气体比例、真空室内部压强、射频功率、温度等能够很好的控制侧壁的粗糙度、陡直度、刻蚀速率等。

湿法刻蚀的适应能力强、表面均匀性好、对沉底损伤小、适用范围广， 与之相比RIE设备造价高、射频等离子的离化率低、工作气压高、刻蚀后真空室残留物难以去除、离子能量损失较多。

以为当前操作的牛津RIE刻蚀设备、型号为Oxford PlasmaPro 100 RIE，主要用于微电子、光电子、通讯、微机械、新材料等领域的器件研发和制造，最大支持6寸片，主要以zep520A胶为掩膜基于CHF3+Ar、CHF3+SF6刻蚀SiO和SiN，适用于微米级和纳米级制程工艺刻蚀，同时可以根据客户不同要求，对工艺参数（包括刻蚀气体比例、真空室内部压强、射频功率、温度等）进行调整达到预期结果。

不积珪步，无以至千里；不积细流，无以成江海。做好每一份工作，都需要坚持不懈的学习。

到此，以上就是微星自动化小编对于等离子体刻蚀设备的问题就介绍到这了，希望介绍关于等离子体刻蚀设备的2点解答对大家有用。