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轰击离子束刻蚀机欢迎来电「在线咨询」
通过向晶片盘片施加强rf射频电磁场，在系统中启动等离子体。该场通常设定为13.56兆赫兹的频率，施加在几百瓦特。振荡电场通过剥离电子来电离气体分子，从而产生等离子体 [3] 。在场的每个循环中，电子在室中上下电加速，有时撞击室的上壁和晶片盘。同时，响应于rf电场，的离子移动相对较少。当电子被吸收到腔室壁中时，它们被简单地送到地面并且不会改变系统的电子状态。然而，沉积在晶片盘片上的电子由于其dc隔离而导致盘片积聚电荷。这种电荷积聚在盘片上产生大的负电压，通常约为几百伏。由于与自由电子相比较高的正离子浓度，等离子体本身产生略微正电荷。由于大的电压差，正离子倾向于朝向晶片盘漂移，在晶片盘中它们与待蚀刻的样品碰撞。离子与样品表面上的材料发生化学反应，但也可以通过转移一些动能来敲除溅射某些材料。由于反应离子的大部分垂直传递，反应离子蚀刻可以产生非常各向---的蚀刻轮廓，这与湿化学蚀刻的典型各向同性轮廓形成对比。rie系统中的蚀刻条件很大程度上取决于许多工艺参数，例如压力，气体流量和rf功率。 rie的改进版本是深反应离子蚀刻，用于挖掘深部特征。
离子刻蚀是利用高能量惰性气体离子轰击被刻蚀物体的表面，达到溅射刻蚀的作用。因为采用这种方法，所以可以得到非常小的特征尺寸和垂直的侧壁形貌。这是一种“通用”的刻蚀方式，可以在任何材料上形成图形。它的弱点是刻蚀速度较低，选择性比较差。传导耦合性等离子体刻蚀的优势在于刻蚀速率高、---的物理形貌和通过对反应气体的选择，达到针对光刻胶和衬底的高选择比。一般用于对特征形貌没有要求的去胶(ashing，灰化)工艺。反应离子刻蚀是上述两种刻蚀方法相结合的产物，它是利用有化学反应性气体产生具有化学活性的基团和离子。经过电场加速的高能离子轰击被刻蚀材料，使表面受损，提高被刻蚀材料表面活性，加速与活性刻蚀反应基团的反应速度，从而获得较高的刻蚀速度。这种化学和物理反应的相互促进，使得反应离子刻蚀具有上述两种干法刻蚀所没有的---性：---的形貌控制能力(各向---)、较高的选择比、可以接受的刻蚀速率。因此在于法刻蚀工艺中反应性离子刻蚀得到广泛应用。
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对于多晶硅栅电极的刻蚀，腐蚀气体可用cl2或sf6，要求对其下层的栅氧化膜具有高的选择比。刻蚀单晶硅的腐蚀气体可用cl2/sf6或sicl4/cl2；刻蚀sio2的腐蚀气体可用chf3或cf4/h2；刻蚀si3n4的腐蚀气体可用cf4/o2、sf6/o2或ch2f2/chf3/o2；刻蚀al或al-si-cu合金的腐蚀气体可用cl2、bcl3或sicl4；刻蚀w的腐蚀气体可用sf6或cf4；刻蚀光刻胶的腐蚀气体可用氧气。对于石英材料，可选择气体种类较多，比如cf4、cf4+ h2、chf3 等。我们选用chf3 气体作为石英的腐蚀气体。其反应过程可表示为：chf3 + e——chf+2 + f (游离基) + 2e，sio 2 + 4f sif4 (气体) + o 2 (气体)。sio 2 分解出来的氧离子在高压下与chf+2 基团反应， 生成co ↑、co 2↑、h2o ↑、o f↑等多种挥发性气体 [3] 。
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