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等離子刻蝕機

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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(tǒng)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(qū)域的氣體形成等離子體，由此產(chǎn)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(qū)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(zhì)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(fā)生反應，反應的揮發(fā)性副產(chǎn)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(fā)展是在反應室的內(nèi)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 plasma）。

感應耦合等離子體刻蝕機的結(jié)構二

刻蝕腔體刻蝕腔體是ICP 刻蝕設備的核心結(jié)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。刻蝕腔的主要組成有：上電極、ICP 射頻單元、RF 射頻單元、下電極系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)等組成。

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感應耦合等離子體刻蝕機的結(jié)構三

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供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)是向刻蝕腔體輸送各種刻蝕氣體，通過壓力控制器（PC）和質(zhì)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(tǒng)由氣源瓶、氣體輸送管道、控制系統(tǒng)、混合單元等組成。

等離子刻蝕工藝

等離子體刻蝕分為兩個過程：首先，等離子體中產(chǎn)生化學活性組分；其次，這些活性組分與固體材料發(fā)生反應，形成揮發(fā)性化合物，從表面擴散排走。例如，CF4離解產(chǎn)生的F，與S反應生成SiF4氣體，結(jié)果是在含Si材料的表面形成了微觀銑削結(jié)構。等離子體刻蝕是一個通用術語，包括離子刻蝕、濺射刻蝕以及等離子體灰化等過程。

基底和工藝參數(shù)決定了表面改性的類型，基底溫度、處理時間和材料擴散特性決定了改性深度。等離子體僅能在表面刻蝕幾個微米的深度，改性后的表面特性發(fā)生了改變，但大部分材料的特性仍能得以保持。這項技術還可以用于表面清洗、固話、粗化、改變親水性及粘結(jié)性等，同樣也可以使電子顯微鏡下觀察的樣品變薄以及應用于半導體集成電路的制造過程中。在化學濺射中會發(fā)生反應并產(chǎn)生揮發(fā)性產(chǎn)物。常用的氣體包括Ar、He、O2、H2、H2O、CO2、Cl2、F2和有機蒸氣等。與存在化學反應的等離子體濺射相比，惰性離子濺射更像是一個物理過程。

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