刻蝕工藝過程

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等離子體刻蝕工藝包括以下六個(gè)步驟。 分離： 氣體由等離子體分離為可化學(xué)反應(yīng)的元素； 擴(kuò)散： 這些元素?cái)U(kuò)散并吸附到硅片表面； 表面擴(kuò)散：到達(dá)表面后， 四處移動(dòng)； 反應(yīng)： 與硅片表面的膜發(fā)生反應(yīng)； 解吸： 反應(yīng)的生成物解吸， 離開硅片表面； 排放： 排放出反應(yīng)腔。

反應(yīng)離子刻蝕的工作原理

通常情況下，反應(yīng)離子刻蝕機(jī)的整個(gè)真空壁接地, 作為陽極, 陰極是功率電極, 陰極側(cè)面的接地屏蔽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(gè)反應(yīng)室。對(duì)反應(yīng)腔中的腐蝕氣體, 加上大于氣體擊穿臨界值的高頻電場(chǎng), 在強(qiáng)電場(chǎng)作用下, 被高頻電場(chǎng)加速的雜散電子與氣體分子或原子進(jìn)行隨機(jī)碰撞, 當(dāng)電子能量大到一定程度時(shí), 隨機(jī)碰撞變?yōu)榉菑椥耘鲎? 產(chǎn)生二次電子發(fā)射, 它們又進(jìn)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(fù)合。當(dāng)電子的產(chǎn)生和消失過程達(dá)到平衡時(shí), 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(tuán)) 也稱為等離子體, 具有很強(qiáng)的化學(xué)活性, 可與被刻蝕樣品表面的原子起化學(xué)反應(yīng), 形成揮發(fā)性物質(zhì), 達(dá)到腐蝕樣品表層的目的。同時(shí), 由于陰極附近的電場(chǎng)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(jìn)行物理轟擊, 使得反應(yīng)離子刻蝕具有很好的各向異性 。

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離子束刻蝕機(jī)

離子束刻蝕是從工件上去除材料，是一個(gè)撞擊濺射過程。

當(dāng)離子束轟擊工件，入射離子與靶原子碰撞時(shí)將動(dòng)能傳遞給靶原子，使其獲得的能量超過原，子的結(jié)合能，導(dǎo)致靶原子發(fā)生濺射，從工件表，面濺射出來，以達(dá)到刻蝕的目的。

刻蝕加工時(shí)，對(duì)離子入射能量、束流大小、離子入射角度以及工作室壓力都需要根據(jù)不同的加工需求進(jìn)行調(diào)整。

離子束刻蝕可以在加工、表面拋光、石英晶體諧振器制作等方面得到應(yīng)用。

離子束刻蝕

離子束刻蝕是利用具有一定能量的離子轟擊材料表面，使材料原子發(fā)生濺射，從而達(dá)到刻蝕目的.把Ar、Kr或Xe之類惰性氣體充入離子源放電室并使其電離形成等離子體，然后由柵極將離子呈束狀引出并加速，具有一定能量的離子束進(jìn)入工作室，射向固體表面撞擊固體表面原子，使材料原子發(fā)生濺射，達(dá)到刻蝕目的，屬純物理過程。