離子束刻蝕常見的效應

刻蝕的理想結果是將掩模(mask)的圖形準確地轉移到基片_上，尺寸沒有變化。由于物理濺射的存在，掩模本身的不陡直和濺射產(chǎn)額隨離子束入射角變化等原因，產(chǎn)生了刻面( Faceting)、槽底開溝(Trenching or Ditching) 和再沉積等現(xiàn)象，這些效應的存在降低了圖形轉移精度。

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反應離子刻蝕的操作方法

通過向晶片盤片施加強RF（射頻）電磁場，在系統(tǒng)中啟動等離子體。該場通常設定為13.56兆赫茲的頻率，施加在幾百瓦特。振蕩電場通過剝離電子來電離氣體分子，從而產(chǎn)生等離子體 [3]  。在場的每個循環(huán)中，電子在室中上下電加速，大樣片離子束刻蝕機供應商，有時撞擊室的上壁和晶片盤。同時，大樣片離子束刻蝕機，響應于RF電場，更大質量的離子移動相對較少。當電子被吸收到腔室壁中時，它們被簡單地送到地面并且不會改變系統(tǒng)的電子狀態(tài)。然而，大樣片離子束刻蝕機原理，沉積在晶片盤片上的電子由于其DC隔離而導致盤片積聚電荷。這種電荷積聚在盤片上產(chǎn)生大的負電壓，通常約為幾百伏。由于與自由電子相比較高的正離子濃度，等離子體本身產(chǎn)生略微正電荷。由于大的電壓差，正離子傾向于朝向晶片盤漂移，在晶片盤中它們與待蝕刻的樣品碰撞。離子與樣品表面上的材料發(fā)生化學反應，但也可以通過轉移一些動能來敲除（濺射）某些材料。由于反應離子的大部分垂直傳遞，反應離子蝕刻可以產(chǎn)生非常各向異性的蝕刻輪廓，這與濕化學蝕刻的典型各向同性輪廓形成對比。RIE系統(tǒng)中的蝕刻條件很大程度上取決于許多工藝參數(shù)，例如壓力，氣體流量和RF功率。 RIE的改進版本是深反應離子蝕刻，用于挖掘深部特征。

反應離子刻蝕的工作原理

通常情況下，反應離子刻蝕機的整個真空壁接地，大樣片離子束刻蝕機哪家好， 作為陽極， 陰極是功率電極， 陰極側面的接地*罩可防止功率電極受到濺射。要腐蝕的基片放在功率電極上。腐蝕氣體按照一定的工作壓力和搭配比例充滿整個反應室。對反應腔中的腐蝕氣體， 加上大于氣體擊穿臨界值的高頻電場， 在強電場作用下， 被高頻電場加速的雜散電子與氣體分子或原子進行隨機碰撞， 當電子能量大到一定程度時， 隨機碰撞變?yōu)榉菑椥耘鲎玻?產(chǎn)生二次電子發(fā)射， 它們又進一步與氣體分子碰撞， 不斷激發(fā)或電離氣體分子。這種激烈碰撞引起電離和復合。當電子的產(chǎn)生和消失過程達到平衡時， 放電能繼續(xù)不斷地維持下去。由非彈性碰撞產(chǎn)生的離子、電子及及游離基(游離態(tài)的原子、分子或原子團) 也稱為等離子體， 具有很強的化學活性， 可與被刻蝕樣品表面的原子起化學反應， 形成揮發(fā)性物質， 達到腐蝕樣品表層的目的。同時， 由于陰極附近的電場方向垂直于陰極表面， 高能離子在一定的工作壓力下， 垂直地射向樣品表面， 進行物理轟擊， 使得反應離子刻蝕具有很好的各向異性 。

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