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RIE反應離子刻蝕機的主要工藝參數(shù)

時間:2024-10-18  點擊次數(shù):123

RIE(反應離子刻蝕機)的主要工藝參數(shù)涉及多個方面,以下是詳細的介紹:

一、射頻源參數(shù)

  • 頻率:通常為13.56MHz,這是RIE設備中常用的射頻頻率,有助于產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體。
  • 功率:功率大小可調(diào),范圍一般在10~1000W之間,具體數(shù)值取決于設備型號和刻蝕需求。例如,某些RIE設備可能提供200W的射頻功率。

二、腔體及刻蝕參數(shù)

  • 腔體材質(zhì):工藝腔體通常采用進口鋁材或不銹鋼材質(zhì),內(nèi)壁經(jīng)過耐腐氧化處理,以確保設備的耐用性和刻蝕效果。部分設備還帶有可視窗口,便于觀察刻蝕過程。
  • 刻蝕均勻性:刻蝕不均勻性通常優(yōu)于±5%,這是衡量RIE設備刻蝕性能的重要指標之一。
  • 刻蝕速率:刻蝕速率取決于刻蝕材料和工藝條件,一般在0.1~1μm/min或400A/min的范圍內(nèi)。
  • 刻蝕材料:RIE設備可以刻蝕多種材料,包括硅基材料(如Poly-Si、Si、SiO2、Si3N4等)、三五族材料(如GaN、GaAs等)以及金屬和硅化物等。

三、真空系統(tǒng)參數(shù)

  • 真空泵組:RIE設備通常配備分子泵機組,以提供高真空環(huán)境。例如,某些設備的機臺真空泵組抽速可達620升/秒或500L/秒。
  • 真空度:工藝腔本底極限真空度通常達到1.2×10^-2Pa以上,部分設備甚至能在20分鐘內(nèi)達到1E-6Torr的真空度,極限真空可達5E-7Torr。

四、氣路系統(tǒng)參數(shù)

  • 氣體種類:RIE設備通常配置多路氣體,以滿足不同刻蝕工藝的需求。例如,某些設備可能配置CF4和O2兩路質(zhì)量流量(MFM)表控制氣路,N2為保護氣體;而其他設備則可能配置6路氣體以刻蝕硅基和三五族材料。
  • 氣體流量:氣體流量可通過質(zhì)量流量控制器(MFC)進行精確控制,以確保刻蝕過程的穩(wěn)定性和可重復性。

五、其他參數(shù)

  • 電極系統(tǒng):RIE設備通常配備下電極系統(tǒng),用于放置和固定待刻蝕的基片。電極系統(tǒng)可能具有水冷控溫功能,以實現(xiàn)對刻蝕過程中基片表面溫度的控制。
  • 自動化程度:現(xiàn)代RIE設備通常具有較高的自動化程度,包括真空系統(tǒng)、下游壓力閉環(huán)控制、射頻電源、氣體流量以及工藝過程的全自動控制。此外,設備還可能配備觸摸屏操作界面和Windows環(huán)境的人機界面,便于用戶進行參數(shù)設置和監(jiān)控刻蝕過程。

綜上所述,RIE反應離子刻蝕機的主要工藝參數(shù)涉及射頻源、腔體及刻蝕、真空系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)以及其他多個方面。這些參數(shù)共同決定了RIE設備的刻蝕性能和應用范圍。

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