• 詳細解讀ICP刻蝕機的工作原理和結構

    點擊次數:597 發布時間:2022-01-21

     
      ICP刻蝕機是帶ICP等離子源和偏壓樣品臺的高速刻蝕系統,系統可以達到高速率、低損傷、高深寬比的刻蝕效果??蓪崿F范圍廣泛的刻蝕工藝,包括刻蝕III-V化合物(如GaAs,InP,GaN,InSb)、II-VI化合物、介質材料、玻璃、石英、金屬,以及硅和硅的化合物(如SiO2、Si3N4、SiC、SiGe)等。
     
      ICP刻蝕機的工作原理:
     
      感應耦合等離子體刻蝕法(InductivelyCoupledPlasmaEtch,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。
     
      ICP刻蝕機的結構:
     
      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,將危險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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