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硅片等離子刻蝕機

發布時間:2019-03-30 04:06:33        

等離子刻蝕機,又叫等離子蝕刻機、等離子平面刻蝕機、等離子體刻蝕機、等離子表面處理儀、等離子清洗系統等。等離子刻蝕,是干法刻蝕中***常見的一種形式,其原理是暴露在電子區域的氣體形成等離子體,由此產生的電離氣體和釋放高能電子組成的氣體,從而形成了等離子或離子,電離氣體原子通過電場加速時,會釋放足夠的力量與表面驅逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。某種程度來講,等離子清洗實質上是等離子體刻蝕的一種較輕微的情況。進行干式蝕刻工藝的設備包括反應室、電源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反應室。氣體被導入并與等離子體進行交換。等離子體在工件表面發生反應,反應的揮發性副產物被真空泵抽走。等離子體刻蝕工藝實際上便是一種反應性等離子工藝。近期的發展是在反應室的內部安裝成擱架形式,這種設計的是富有彈性的,用戶可以移去架子來配置合適的等離子體的蝕刻方法:反應性等離子體(RIE),順流等離子體(downstream),直接等離子體(direction pla***a)。

原理

感應耦合等離子體刻蝕法(Inductively Coupled Pla***a Etch,簡稱ICPE)是化學過程和物理過程共同作用的結果。它的基本原理是在真空低氣壓下,ICP 射頻電源產生的射頻輸出到環形耦合線圈,以一定比例的混合刻蝕氣體經耦合輝光放電,產生高密度的等離子體,在下電極的RF 射頻作用下,這些等離子體對基片表面進行轟擊,基片圖形區域的半導體材料的化學鍵被打斷,與刻蝕氣體生成揮發性物質,以氣體形式脫離基片,從真空管路被抽走。
 

結構

ICP 設備主要包括預真空室、刻蝕腔、供氣系統和真空系統四部分。
(1)預真空室
預真空室的作用是確??涛g腔內維持在設定的真空度,不受外界環境(如:粉塵、水汽)的影響,將***性氣體與潔凈廠房隔離開來。它由蓋板、機械手、傳動機構、隔離門等組成。
(2)刻蝕腔體
刻蝕腔體是ICP 刻蝕設備的核心結構,它對刻蝕速率、刻蝕的垂直度以及粗糙度都有直接的影響??涛g腔的主要組成有:上電極、ICP 射頻單元、RF 射頻單元、下電極系統、控溫系統等組成。
(3)供氣系統
供氣系統是向刻蝕腔體輸送各種刻蝕氣體,通過壓力控制器(PC)和質量流量控制器(MFC)精準的控制氣體的流速和流量。氣體供應系統由氣源瓶、氣體輸送管道、控制系統、混合單元等組成。
(4)真空系統
真空系統有兩套,分別用于預真空室和刻蝕腔體。預真空室由機械泵單獨抽真空,只有在預真空室真空度達到設定值時,才能打開隔離門,進行傳送片??涛g腔體的真空由機械泵和分子泵共同提供,刻蝕腔體反應生成的氣體也由真空系統排空。
 
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