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真空离子刻蚀技术是什么原理-广东振华真空镀膜设备

真空离子刻蚀技术的基本原理,是在特定的真空环境条件下,通过离子束轰击固体表面出现的溅射现象来对样品进行剥离、清洗、刻蚀等加工手段。该技术需要用到的有电源、真空容器、真空抽气泵组、离子源、工作台、电气系统、供气系统、水冷装置以及快门等主要结构。

离子束刻蚀设备的整体构造的主要包括以下部件:真空室、离子源、样品台、冷阱、水冷障板、机械泵、扩散泵、氮气储罐、CF₄储罐、两个氩气储罐、电阻规、冷规、真空压力表、质量流量计、快门、等离子桥中和器、法拉第筒、管道阀门、三通阀、插板阀、电磁阀、放气阀等。

在正常进行离子刻蚀或清洗时,首先是通过抽气泵组将真空容器(真空室)的压力环境达6*10⁻³Pa或更低的条件下,通过对氩气流量适当的调节(若需用氧作为辅助气体,可根据合适的比例混合使用),使真空容器得以在1*10⁻²Pa~6*10⁻²Pa的压力环境下维持,再将离子源的各个电源接通,离子源便开始工作。

在离子源中引出离子束,离子束受中和器发射的电子的中和作用,而后穿过光阑孔和快门,对工作台的样品进行轰击,产生溅射刻蚀的作用。在样品表面有制备沟槽的掩膜,没掩盖的部分就被刻蚀掉,而掩膜掩盖部分就可以保留了。因此,离子刻蚀可在样品表面形成各种沟槽样式。

等深度沟槽的刻蚀终点,是由计算机程序对快门开启时间进行自动控制的,该时间由样品的沟槽深度及其刻蚀速率决定。

深度加权沟槽栅的刻蚀则是根据晶片的深度加权函数及其刻蚀速率,通过计算机对步进电机驱动平移样品台通过光阑孔时的停留时间的控制来完成控制的。

真空离子刻蚀技术的发展十分可观,现已完成了从手动到自动、从实验室到生产线、从50mm的离子源阳极直径到350mm离子源的阳极直径、从用惰性气体到用反应性气体、从单一功能刻蚀发展到可做溅射沉积和表面改性等工艺的蜕变。