Plasmalab 133 牛津仪器 RIE 半导体刻蚀机

牛津仪器 RIE 半导体刻蚀机 Plasmalab 133。刻蚀是半导体器件制造中选择性地移除沉积层特定部分的工艺。在半导体器件的整个制造过程中，刻蚀步骤多达上百个，是半导体制造中常见的工艺之一。本设备支持的晶圆尺寸最大为300mm（330mm基台）RIE设置为GaN刻蚀射频功率：600W，13.56MHz水冷电极：10C-80C终点检测：Verity光发射光谱（200-800nm）带8条气体管线的气体舱，包括以下7个质量流量控制器（MFCs）：Ar：100sccmCl2：100sccmBCl3：100sccmN2O：200sccmCHF3：200sccmNH3：100sccmCH4：50sccm

射频功率：600W，13.56MHz
水冷电极：10C-80C
终点检测：Verity光发射光谱（200-800nm）

反应离子刻蚀（Reactive Ion Etching, RIE）是一种通过等离子体实现材料微纳米级刻蚀的技术，其核心在于结合物理溅射和化学反应的双重作用。

等离子体生成

高频电场（通常为13.56 MHz）使反应气体（如CF2、Cl2、SF2等）电离，生成包含离子、电子和活性自由基的等离子体。

这些活性粒子在电场中被加速，轰击样品表面。

刻蚀机制

物理溅射：高能离子撞击材料表面，直接剥离原子。

化学反应：活性自由基与材料发生反应，生成挥发性产物（如SiF2、CO2），通过真空系统排出。

选择性控制：通过调节气体成分（如添加O2抑制侧壁刻蚀）、功率和压力，可实现对不同材料的高选择性刻蚀。

操作流程：从开机到刻蚀的标准化步骤

设备准备

真空检查：确保腔室密封性，启动真空泵使压力降至1-10 mTorr。

气体系统校准：设定气体流量（如CF2 50 sccm、O2 10 sccm），检查管路是否泄漏。

参数设置：输入射频功率（100-500 W）、刻蚀时间、压力（50-200 mTorr）等。

样品装载

使用静电吸盘或机械夹具固定样品，确保表面平整。

避免污染，需佩戴无尘手套操作。

刻蚀启动

开启射频电源，点燃等离子体（通过匹配器调节阻抗）。

监控等离子体颜色（如CF?呈蓝紫色）和辉光均匀性。

过程监控

实时观察刻蚀速率（通过终点检测或光学监控）。

异常处理：若等离子体熄灭，需检查气体流量或电源匹配。

刻蚀结束

关闭射频电源和气体供应，通入惰性气体（如N?）清洗腔室。

待腔室冷却后取出样品，检查刻蚀形貌（SEM或轮廓仪）。

带8条气体管线的气体舱，包括以下7个质量流量控制器（MFCs）：
Ar：100sccm
Cl2：100sccm
BCl3：100sccm
N2O：200sccm
CHF3：200sccm
NH3：100sccm
CH4：50sccm