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RIE反應(yīng)離子刻蝕機(jī)的主要工藝參數(shù)

時(shí)間：2024-10-18  點(diǎn)擊次數(shù)：2436

RIE（反應(yīng)離子刻蝕機(jī)）的主要工藝參數(shù)涉及多個(gè)方面，以下是詳細(xì)的介紹：

一、射頻源參數(shù)

  • 頻率：通常為13.56MHz，這是RIE設(shè)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(shè)備型號(hào)和刻蝕需求。例如，某些RIE設(shè)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(jìn)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(shè)備的耐用性和刻蝕效果。部分設(shè)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(shè)備刻蝕性能的重要指標(biāo)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(shè)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(shè)備通常配備分子泵機(jī)組，以提供高真空環(huán)境。例如，某些設(shè)備的機(jī)臺(tái)真空泵組抽速可達(dá)620升/秒或500L/秒。
  • 真空度：工藝腔本底極限真空度通常達(dá)到1.2×10^-2Pa以上，部分設(shè)備甚至能在20分鐘內(nèi)達(dá)到1E-6Torr的真空度，極限真空可達(dá)5E-7Torr。

四、氣路系統(tǒng)參數(shù)

  • 氣體種類：RIE設(shè)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(shè)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(hù)氣體；而其他設(shè)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(jìn)行精確控制，以確保刻蝕過程的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

五、其他參數(shù)

  • 電極系統(tǒng)：RIE設(shè)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(shí)現(xiàn)對(duì)刻蝕過程中基片表面溫度的控制。
  • 自動(dòng)化程度：現(xiàn)代RIE設(shè)備通常具有較高的自動(dòng)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(dòng)控制。此外，設(shè)備還可能配備觸摸屏操作界面和Windows環(huán)境的人機(jī)界面，便于用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和監(jiān)控刻蝕過程。

綜上所述，RIE反應(yīng)離子刻蝕機(jī)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(gè)方面。這些參數(shù)共同決定了RIE設(shè)備的刻蝕性能和應(yīng)用范圍。

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