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RIE反應離子刻蝕機的主要工藝參數

時間：2024-10-18  點擊次數：2230

RIE（反應離子刻蝕機）的主要工藝參數涉及多個方面，以下是詳細的介紹：

一、射頻源參數

  • 頻率：通常為13.56MHz，這是RIE設備中常用的射頻頻率，有助于產生穩定的等離子體。
  • 功率：功率大小可調，范圍一般在10~1000W之間，具體數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

  • 腔體材質：工藝腔體通常采用進口鋁材或不銹鋼材質，內壁經過耐腐氧化處理，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。
  • 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、真空系統參數

  • 真空泵組：RIE設備通常配備分子泵機組，以提供高真空環境。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分鐘內達到1E-6Torr的真空度，極限真空可達5E-7Torr。

四、氣路系統參數

  • 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：氣體流量可通過質量流量控制器（MFC）進行精確控制，以確保刻蝕過程的穩定性和可重復性。

五、其他參數

  • 電極系統：RIE設備通常配備下電極系統，用于放置和固定待刻蝕的基片。電極系統可能具有水冷控溫功能，以實現對刻蝕過程中基片表面溫度的控制。
  • 自動化程度：現代RIE設備通常具有較高的自動化程度，包括真空系統、下游壓力閉環控制、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環境的人機界面，便于用戶進行參數設置和監控刻蝕過程。

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

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