Sistem Etching Ion Reaktif (RIE)
Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) - ToronRIE™ 300
Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) adalah platform etsa kering plasma pelat paralel untuk fabrikasi perangkat semikonduktor dan MEMS, memproses substrat hingga 3 inci dalam ruang silinder baja tahan karat. Catu daya RF 300 W dengan pencocokan impedansi otomatis sepenuhnya menggerakkan plasma di antara elektroda paralel, menghasilkan ion reaktif yang mengetsa material dengan selektivitas dan keseragaman tinggi. Pembacaan tegangan bias DC memberikan pemantauan proses secara real-time. Sistem yang dikontrol PLC dengan antarmuka HMI grafis mendukung mode etsa manual dan otomatis sepenuhnya.
Dudukan sampel berpendingin air dengan penjepit mekanis menjaga suhu substrat dan stabilitas posisi selama proses etsa. Jarak sampel-ke-elektroda yang dapat disesuaikan memungkinkan optimasi parameter etsa untuk berbagai kimia proses dan konfigurasi substrat. Kontrol tekanan proses beroperasi secara independen dari aliran gas, dan pengaturan tekanan otomatis yang cepat merespons perubahan kondisi proses tanpa mengganggu proses etsa. Tekanan dasar 5×10⁻² mbar yang dicapai dengan konfigurasi pompa standar mendukung persyaratan vakum untuk proses etsa ion reaktif.
Sistem ini mengikis Si, SiO₂, Si₃N₄, poli-Si, dan logam tertentu, serta mendukung proses organik termasuk penghilangan lapisan photoresist, pengupasan, dan pembentukan pola film polimer. Keseragaman laju pengikisan yang tinggi di seluruh substrat dihasilkan oleh ruang reaksi dan geometri elektroda yang dioptimalkan. Ukuran W60×D95 cm dan desain yang kompatibel dengan ruang bersih memungkinkan pemasangan di laboratorium semikonduktor dan lingkungan fabrikasi MEMS. Opsi pompa kering tersedia untuk konfigurasi sistem vakum bebas oli.
Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) - Aplikasi ToronRIE™ 300
Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) melayani fabrikasi perangkat semikonduktor, penelitian MEMS, dan laboratorium film tipis akademis yang membutuhkan etsa kering plasma dengan profil etsa anisotropik dan selektivitas material yang tinggi. Desainnya yang kompatibel dengan ruang bersih dan otomatisasi PLC membuatnya cocok untuk program penelitian maupun lingkungan produksi volume kecil.
- Pembuatan Perangkat Semikonduktor: etsa kering lapisan Si, SiO₂, Si₃N₄, dan poli-Si untuk pembuatan pola gerbang transistor, pembentukan via, dan definisi parit dalam penelitian dan pembuatan prototipe semikonduktor
- Fabrikasi Perangkat MEMS: etsa anisotropik lapisan silikon dan oksida untuk struktur tersuspensi, membran sensor, dan elemen aktuator dalam penelitian perangkat mikroelektromekanik
- Pembersihan dan Pengupasan Lapisan FotoresistPenghilangan residu photoresist, lapisan kotoran, dan kontaminasi organik pasca-etsa menggunakan plasma oksigen tanpa pemrosesan kimia basah.
- Pengukiran dan Pembuatan Pola Film Tipis Polimer: etsa plasma pada film polimer, lapisan perangkat organik, dan pelapis untuk aplikasi elektronik cetak, biosensor, dan perangkat fleksibel
- Aktivasi Permukaan dan Modifikasi Kebasahan: Perlakuan plasma pada permukaan substrat untuk meningkatkan daya rekat, kemampuan pembasahan, atau energi permukaan sebelum langkah pelapisan atau pengikatan selanjutnya
- Akademis dan University Penelitian Ruang BersihPlatform RIE kompak untuk penelitian material film tipis, pembuatan prototipe perangkat, dan lingkungan pengajaran ruang bersih.
Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) - ToronRIE™ 300 Fitur Utama
Sistem Reactive Ion Etching (RIE) mengintegrasikan sumber plasma RF 300 W, elektroda berpendingin air, pencocokan impedansi otomatis, kontrol tekanan independen, dan otomatisasi PLC dalam platform etsa kering yang ringkas dan kompatibel dengan ruang bersih untuk penelitian semikonduktor dan MEMS.
- Pemrosesan Wafer dan Substrat hingga 3 Inci: dapat menampung wafer dan potongan substrat hingga 3 inci, mencakup ukuran wafer penelitian standar untuk aplikasi semikonduktor dan MEMS
- Catu Daya RF 300 WSumber RF daya tinggi mencakup seluruh rentang laju etsa dan kondisi plasma untuk kimia proses yang didukung oleh sistem ini.
- Pencocokan Impedansi Otomatis SepenuhnyaJaringan pencocokan otomatis mengoptimalkan transfer daya antara generator RF dan beban plasma, menjaga kondisi stabil di tengah perubahan tekanan dan komposisi kimia gas.
- Pembacaan Tegangan Bias DCTampilan tegangan bias diri secara real-time memberikan indikator berkelanjutan tentang energi ion di permukaan substrat selama proses etsa.
- Tempat Sampel Berpendingin AirPendinginan elektroda aktif menghilangkan panas akibat bombardir ion, mencegah kerusakan termal pada masker photoresist dan sampel yang sensitif terhadap suhu selama siklus etsa yang panjang.
- Penjepitan Sampel MekanisPenjepitan mekanis positif mengamankan wafer dan potongan substrat, menjaga posisi stabil dan kontak termal dengan permukaan elektroda yang didinginkan.
- Jarak Sampel ke Elektroda yang Dapat Diatur: Jarak elektroda variabel memungkinkan optimalisasi laju etsa, keseragaman, dan distribusi energi ion untuk berbagai kimia proses dan geometri substrat.
- Kontrol Tekanan Otomatis yang Bertindak Cepat: Pengaturan tekanan respons cepat menjaga kondisi etsa tetap stabil selama perubahan konsumsi gas dan transisi proses
- Pengendalian Tekanan Proses Independen dari Aliran GasKontrol tekanan dan aliran yang terpisah memungkinkan penyesuaian independen dari kedua parameter tersebut, memperluas ruang parameter proses yang dapat diakses.
- Tekanan Dasar 5×10⁻² mbarTekanan dasar yang dapat dicapai mendukung persyaratan vakum untuk pembangkitan plasma RIE dan membatasi kontaminasi permukaan substrat sebelum proses etsa.
- Keseragaman Tingkat Etching TinggiRuang reaksi dan geometri elektroda yang dioptimalkan menghasilkan laju etsa yang seragam di seluruh area substrat, sebagaimana dikonfirmasi oleh data pemetaan keseragaman etsa.
- Selektivitas Tinggi Antar Material: Kimia plasma dan parameter RF dapat disesuaikan untuk mencapai selektivitas etsa yang tinggi antara material target dan masker atau lapisan di bawahnya
- Ruang Silinder Baja Tahan KaratKonstruksi SS memberikan lingkungan proses yang tahan lama dan tahan korosi, kompatibel dengan oksigen dan bahan kimia plasma non-korosif lainnya.
- Kontrol PLC dengan Antarmuka HMI GrafisOtomatisasi berbasis PLC dengan HMI grafis yang intuitif memungkinkan operasi etsa manual dan otomatis sepenuhnya.
- Siklus Proses Cepat: Proses pemompaan cepat dan penyiapan proses mengurangi waktu antara proses etsa berturut-turut untuk meningkatkan efisiensi laboratorium
- Opsi Pompa KeringOpsi pemompaan vakum bebas oli menghilangkan risiko aliran balik hidrokarbon untuk aplikasi ruang bersih dan aplikasi yang sensitif terhadap kontaminasi.
- Ukuran Ringkas (W60×D95 cm): Ukuran yang ringkas membuat sistem ini cocok untuk instalasi laboratorium dan ruang bersih standar tanpa infrastruktur ruang khusus
- Kompatibel dengan Ruang BersihDesain sistem memenuhi persyaratan untuk instalasi dan pengoperasian di lingkungan ruang bersih semikonduktor dan MEMS.
Teori dan Metode
Etching ion reaktif menggunakan reaksi kimia dan bombardemen ion terarah untuk menghilangkan material dari substrat. Medan listrik RF pada tekanan rendah menghasilkan plasma di antara elektroda paralel, menghasilkan spesies reaktif termasuk ion, radikal, dan netral. Spesies ini mengikis substrat secara kimia melalui reaksi permukaan dan secara fisik melalui tumbukan ion terarah, menghasilkan profil etsa anisotropik. Kombinasi mekanisme kimia dan fisik memberikan RIE selektivitas dan kontrol profil yang lebih besar daripada etsa basah kimia murni.
Sumber daya RF 300 W mengalirkan tegangan melintasi elektroda paralel pada frekuensi 13.56 MHz, menghasilkan plasma di antara keduanya. Elektroda substrat, yang terisolasi secara elektrik dari ruang vakum, memiliki bias negatif relatif terhadap potensial plasma, mempercepat ion positif menuju substrat dengan arah yang terkontrol. Pembacaan tegangan bias DC memberikan operator pemantauan energi ion secara terus menerus selama proses berlangsung. Pencocokan impedansi otomatis sepenuhnya memaksimalkan transfer daya antara generator RF dan beban plasma, menjaga kondisi stabil selama proses etsa.
Kontrol tekanan proses beroperasi secara independen dari laju aliran gas, dengan pengaturan tekanan otomatis yang bekerja cepat untuk menjaga kondisi etsa yang stabil selama proses berlangsung. Kontrol independen ini memungkinkan operator untuk menyesuaikan tekanan dan komposisi gas secara terpisah, memperluas ruang parameter untuk berbagai sistem material. Sistem ini menargetkan proses kimia non-korosif, yang cocok untuk pengupasan photoresist berbasis oksigen, pembuatan pola film polimer, dan modifikasi permukaan tanpa memerlukan infrastruktur gas halogen yang agresif. Pendinginan air pada dudukan sampel menghilangkan panas yang dihasilkan oleh bombardir ion selama siklus etsa yang berkelanjutan.
Spesifikasi Teknis Sistem Etching Ion Reaktif (RIE) - ToronRIE™ 300
| Parameter | Spesifikasi |
|---|---|
| Ukuran Substrat | Potongan wafer dan substrat hingga 3 inci |
| Catu Daya RF | 300 W |
| RF Frekuensi | 13.56 MHz |
| Pencocokan Impedansi | Sepenuhnya otomatis |
| Bias DC | Tegangan bias sendiri (diukur dan ditampilkan secara terus menerus) |
| Tekanan Dasar | 5×10⁻² mbar |
| Pressure Control | Otomatis, bekerja cepat; tidak bergantung pada aliran gas. |
| Konstruksi Kamar | Baja tahan karat, silindris |
| Pemegang Sampel | Didinginkan dengan air |
| Penjepitan Sampel | Mekanis |
| Celah Elektroda | adjustable |
| Control System | PLC dengan antarmuka HMI grafis |
| Operasi Mode | Manual dan otomatis sepenuhnya |
| Pompa vakum | Konfigurasi standar; opsi pompa kering tersedia. |
| Kimia yang Kompatibel | Proses non-korosif (O₂, Ar, N₂, dan sejenisnya) |
| Aplikasi Material | Si, SiO₂, Si₃N₄, poli-Si, logam terpilih, photoresist, film polimer |
| Tapak | Lebar 60 × Kedalaman 95 cm |
| Kompatibel dengan Ruang Bersih | Ya |