反应离子刻蚀的操作方法

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，更大质量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异性的蚀刻轮廓，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。

离子束刻蚀机

加工

离子束刻蚀可达到很高的分辨率，适合刻蚀精细图形。离子束加工小孔的优点是孔壁光滑，邻近区域不产生应力和损伤能加_工出任意形状的小孔，且孔形状只取决于掩模的孔形。

加工线宽为纳米级的窄槽是超精微加工的需要。如某零件要求在10nm的碳膜上，用电子束蒸镀10nm的金一铝(60/40)膜。

首先将样品置于真空系统中，其表面自然形成---种污染抗蚀剂掩模，用电子束***显影后形成线宽为8nm的图形，然后用ya离子束刻蚀，离子束流密度为0.1mA/cm， 离子能量是1keV;另一种是在20nm厚的金一钯膜上刻出线宽为8nm的图形、深宽比提高到2.5:10。 由此可见离子束加工可达到很高的精度。

离子束刻蚀是利用离子束直接轰击工件，将工件上的材料溅射出来，实现材料去除的目的。离子束刻蚀是纯物理刻蚀过程，在各种常规刻蚀方法中具有分辨率较高、陡直性较好的特点。应用于在基板表面抛光或材料的去除，尤其适用于金属材料薄膜的刻蚀，如Cu、Au、Pt、Ti、Ni、niCr等。

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离子束刻蚀是通过物理溅射功能进行加工的离子铣。国内应用广泛的双栅考夫曼刻蚀机通常由屏栅和加速栅组成离子光学系统，其工作台可以方便地调整倾角，使碲镉gong基片法线与离子束的入射方向成θ角，并绕自身的法线旋转，如图1所示。评价沟槽轮廓主要的参数有沟槽的开口宽度We、沟槽的刻蚀深度H、台面的坡度角φ和沟槽底部的宽度Wb。我们常用的深宽比（Aspectratio）是指槽深H和槽开口宽度We的比值，本文中用R表示。深宽比是常用来作为衡量刻蚀工艺水平和刻蚀图形好坏的评价参数。