牛津儀器 RIE 半導體刻蝕機 Plasmalab 133。刻蝕是半導體器件制造中選擇性地移除沉積層特定部分的工藝。在半導體器件的整個制造過程中，刻蝕步驟多達上百個，是半導體制造中常見的工藝之一。本設備支持的晶圓尺寸最大為300mm（330mm基臺）RIE設置為GaN刻蝕射頻功率：600W，13.56MHz水冷電極：10C-80C終點檢測：Verity光發射光譜（200-800nm）帶8條氣體管線的氣體艙，包括以下7個質量流量控制器（MFCs）：Ar：100sccmCl2：100sccmBCl3：100sccmN2O：200sccmCHF3：200sccmNH3：100sccmCH4：50sccm

射頻功率：600W，13.56MHz
水冷電極：10C-80C
終點檢測：Verity光發射光譜（200-800nm）

反應離子刻蝕（Reactive Ion Etching, RIE）是一種通過等離子體實現材料微納米級刻蝕的技術，其核心在于結合物理濺射和化學反應的雙重作用。

等離子體生成

高頻電場（通常為13.56 MHz）使反應氣體（如CF2、Cl2、SF2等）電離，生成包含離子、電子和活性自由基的等離子體。

這些活性粒子在電場中被加速，轟擊樣品表面。

刻蝕機制

物理濺射：高能離子撞擊材料表面，直接剝離原子。

化學反應：活性自由基與材料發生反應，生成揮發性產物（如SiF2、CO2），通過真空系統排出。

選擇性控制：通過調節氣體成分（如添加O2抑制側壁刻蝕）、功率和壓力，可實現對不同材料的高選擇性刻蝕。

操作流程：從開機到刻蝕的標準化步驟

設備準備

真空檢查：確保腔室密封性，啟動真空泵使壓力降至1-10 mTorr。

氣體系統校準：設定氣體流量（如CF2 50 sccm、O2 10 sccm），檢查管路是否泄漏。

參數設置：輸入射頻功率（100-500 W）、刻蝕時間、壓力（50-200 mTorr）等。

樣品裝載

使用靜電吸盤或機械夾具固定樣品，確保表面平整。

避免污染，需佩戴無塵手套操作。

刻蝕啟動

開啟射頻電源，點燃等離子體（通過匹配器調節阻抗）。

監控等離子體顏色（如CF?呈藍紫色）和輝光均勻性。

過程監控

實時觀察刻蝕速率（通過終點檢測或光學監控）。

異常處理：若等離子體熄滅，需檢查氣體流量或電源匹配。

刻蝕結束

關閉射頻電源和氣體供應，通入惰性氣體（如N?）清洗腔室。

待腔室冷卻后取出樣品，檢查刻蝕形貌（SEM或輪廓儀）。

帶8條氣體管線的氣體艙，包括以下7個質量流量控制器（MFCs）：
Ar：100sccm
Cl2：100sccm
BCl3：100sccm
N2O：200sccm
CHF3：200sccm
NH3：100sccm
CH4：50sccm