等離子體改性及刻蝕可分為兩個(gè)過(guò)程:首先,在等離子體中產(chǎn)生化學(xué)活性成分;其次,這些活性成分與固體材料發(fā)生反應,形成揮發(fā)性化合物,從表面擴散開(kāi)來(lái)。例如,CF4離解產(chǎn)生的f與s反應生成SiF4氣體,導致在含Si材料表面形成微銑削結構。等離子刻蝕是一個(gè)總稱(chēng),包括離子刻蝕、濺射刻蝕和等離子灰化。
基材和工藝參數決定了表面改性的類(lèi)型,基材溫度、處理時(shí)間和材料擴散特性決定了改性的深度。等離子只能在表面蝕刻幾微米,改性材料的表面性能發(fā)生了變化,但仍能保持材料的大部分性能。該技術(shù)還可用于表面清洗、定線(xiàn)、粗化、改變親水性和附著(zhù)力等,還可使電鏡下觀(guān)察的樣品變薄,用于半導體集成電路的制造過(guò)程。在化學(xué)濺射中,會(huì )發(fā)生反應并產(chǎn)生揮發(fā)性產(chǎn)物。常見(jiàn)的氣體包括AR、He、O2、H2、H2O、CO2、Cl2、F2和有機蒸氣。與化學(xué)反應的等離子濺射相比,惰性離子濺射更像是一個(gè)物理過(guò)程。
等離子體改性及刻蝕工藝中具有很多優(yōu)勢,比如可以更精確地控制工作尺寸、更高的刻蝕速率和更好的材料選擇性。高密度等離子源可以在低壓下工作,以減少鞘層振蕩。在使用高密度等離子源蝕刻晶圓時(shí),為了使能量和離子通量相互獨立,需要使用獨立的射頻源對晶圓進(jìn)行偏置。因為典型的離子能量在幾個(gè)電子伏特量級,離子進(jìn)入負鞘層后,加速后能量會(huì )達到幾百個(gè)電子伏特,并且具有很高的指向性,從而賦予離子刻蝕的各向異性。
多功能寬密度等離子體改性及刻蝕產(chǎn)品特點(diǎn):
1、基板臺可電動(dòng)旋轉、加熱和提升。
2、配備手動(dòng)高真空閘閥、手動(dòng)角閥和電腦復合真空計。
3、由于采用超高真空密封技術(shù),極限真空度高,沉積室可進(jìn)入10-5pa量級,可保證更高的鍍層純度,提高鍍層質(zhì)量。
4、自動(dòng)監控與保護功能,包括缺水欠壓檢測與保護、相序檢測與保護、溫度檢測與保護、真空系統檢測與保護等。
5、配備可切換觀(guān)察窗,方便觀(guān)察和取樣。
6、設備真空系統采用分子泵+機械泵真空機組。
7、采用磁耦合傳動(dòng)密封技術(shù)密封運動(dòng)部件。