Gelişmiş Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi
Gelişmiş Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 400
ToronRIE™ 400, Si, SiOx, SixNy, dielektrikler ve metallerin aşındırılması için flor bazlı kimya ile 3 inç ve 4 inç wafer konfigürasyonlarını destekleyen gelişmiş bir reaktif iyon aşındırma sistemidir. Bir turbomoleküler pompa 10⁻⁷ mbar temel basınca ulaşır; 2×10⁻³ ila 100×10⁻³ mbar arasındaki işlem basıncı aralığı, kararlı plazma koşullarını destekler. 13.56 MHz'de 300 W otomatik eşleştirmeli RF güç kaynağı ve optimize edilmiş duş başlığı elektrotu, aşındırma hızı düzensizliğini %4'ün altına düşürür. Yüksek DC kendi kendine önyargılama özelliği, gelişmiş anizotropik aşındırma profilleri sağlar.
Tarife tabanlı otomatik işlemeye sahip bir HMI dokunmatik ekran, yarı iletken araştırma ve üretim iş akışlarında güvenilir otomasyonu ve tekrarlanabilir sonuçları destekler. Dahili kilitlemeler, tüm işlem aşamalarında güvenli çalışma sağlar ve PLC kontrollü mimari, pompa indirme ve işlem yürütme yoluyla tüm aşındırma dizisini yönetir. 8 adede kadar gaz hattı, farklı aşındırma kimyaları için esnek kimya konfigürasyonlarına olanak tanır ve hassas basınç kontrolü bağımsız olarak sağlanır. Birincil dielektrik ve silikon aşındırma işlemlerinin yanı sıra fotorezist sıyırma ve tortu giderme aşındırması da desteklenir.
Mekanik olarak sıkıştırılmış ve alt tabaka soğutmalı tutucu, aşındırma sırasında alt tabakanın sıcaklığını ve konumunu sabit tutar; ayrıca belirli işlem gereksinimleri için numune ısıtma seçenekleri de mevcuttur. Ayarlanabilir tutucu-elektrot mesafesi, farklı kimyasallar ve alt tabaka geometrileri için aşındırma parametrelerinin ince ayarını destekler. Geniş gözlem penceresine sahip kompakt sistem, işlem sırasında plazma ve alt tabakanın görsel olarak incelenmesini sağlar. 10 inçlik HMI dokunmatik ekran, hem işlem geliştirme hem de rutin üretim çalışmaları için erişilebilir bir grafik arayüzü sunar.
Gelişmiş Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 400 Uygulamaları
ToronRIE™ 400, kompakt, temiz oda uyumlu bir platformda flor bazlı kuru aşındırma, yüksek vakumlu işlem koşulları ve %4'ün altında gofret ölçeğinde homojenlik gerektiren gelişmiş yarı iletken araştırma ve MEMS üretim programlarına yöneliktir. Flor kimyası ve 8 hatlı gaz konfigürasyonu, temel aşındırıcı olmayan RIE sistemlerine göre daha geniş bir işlem aralığını destekler.
- Silikon ve Silikon Dioksit Kuru AşındırmaYarı iletken cihaz araştırmalarında transistör kapı desenleme, kanal tanımlama ve temas yolu oluşturma amacıyla Si ve SiO₂ katmanlarının flor bazlı plazma aşındırması
- MEMS ve Cihaz İzolasyonu için Silikon Nitrür AşındırmaMEMS cihaz programlarında izolasyon yapıları, aşındırma durdurma uygulamaları ve askı elemanı imalatı için hassas SixNy katman kaldırma işlemi.
- Metal İnce Film AşındırmaAlüminyum, titanyum ve ilgili metal filmlerin plazma aşındırması ile yarı iletken ve gelişmiş malzeme cihazlarının üretiminde metalizasyon desenleme işlemi.
- Fotoğraf direncinin temizlenmesi ve çıkarılması3 inç ve 4 inçlik silikon levhalar üzerindeki fotorezist kalıntılarının ve tortu tabakalarının oksijen plazması ile ıslak kimyasal işleme gerek kalmadan uzaklaştırılması.
- Gelişmiş Yapılar için Dielektrik Desenleme: MOS, bipolar ve MEMS cihaz araştırma programları için SiO₂ ve SixNy kapı dielektrikleri ve ara katman dielektriklerinin flor bazlı aşındırılması
- Yüksek Anizotropili Silikon Özellik Aşındırma: Hendek kapasitörlerinde, sığ hendek izolasyonunda ve MEMS mikro yapı üretiminde derin anizotropik silikon aşındırma profilleri için yüksek DC kendi kendine önyargılı çalışma
- Gelişmiş Yarı İletken ve University AraştırmaAkademik ve endüstriyel araştırma programlarında silikon, oksit, nitrür ve metalik malzeme sistemleri için reçete kontrollü çok adımlı aşındırma platformu.
Gelişmiş Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 400 Temel Özellikleri
ToronRIE™ 400, 3 inç ve 4 inç yarı iletken ve MEMS araştırmaları için kompakt bir paralel plakalı RIE platformunda flor uyumlu kimyayı, turbomoleküler vakumu, duş başlığı gaz dağıtımını, yüksek DC kendi kendine önyargıyı ve reçete tabanlı HMI otomasyonunu bir araya getiriyor.
- 3 inç ve 4 inç wafer konfigürasyon desteği: Standart yarı iletken araştırma ve üretim alt tabaka formatlarında çok yönlü işleme için çift gofret boyutu uyumluluğu
- Silisyum, SiOx, SiNi, Dielektrikler ve Metaller için Flor Bazlı Kimya: Sadece aşındırıcı olmayan RIE sistemlerinin ötesinde silikon ve dielektrik malzeme desenleme için CF₄, SF₆ ve ilgili gazlar dahil olmak üzere flor aşındırma kimyaları için işlem yeteneği
- Optimize Edilmiş Duş Başlığı Elektrot TasarımıYüzey boyunca homojen gaz dağılımı, konsantrasyon gradyanlarını azaltır ve işlem bölgesi boyunca tutarlı aşındırma hızı ve kimyasını destekler.
- Aşındırma Oranı Düzensizliği %4'ün Altında3 inç ve 4 inçlik wafer'larda aşındırma homojenliği gösterildi ve bu durum aşındırma hızı homojenliği haritalama verileriyle doğrulandı.
- Yüksek DC Öz Önyargı YeteneğiYüksek öz-önyargı voltajı, Si ve dielektrik filmlerde dikey yan duvarlara sahip anizotropik aşındırma profilleri için alt tabakadaki iyon enerjisini artırır.
- Turbomoleküler Vakum Sistemi, 10⁻⁷ mbar Taban BasıncıDerin vakum ortamı, flor ve oksijen kimyaları genelinde yüksek kaliteli plazma aşındırma işlemlerinde artık gaz kirliliğini azaltır.
- Proses Basınç Aralığı 2×10⁻³ ila 100×10⁻³ mbarGeniş basınç aralığı ve hassas bağımsız kontrol, çok çeşitli plazma aşındırma proses koşullarını destekler.
- Esnek Kimya için 8'e Kadar Gaz HattıGeniş gaz hattı kapasitesi, karmaşık çok türlü proses kimyalarını ve ardışık aşındırma adımı gaz konfigürasyonlarını karşılar.
- 300 W Otomatik Eşleştirmeli RF Güç Kaynağı (13.56 MHz)Otomatik empedans eşleştirme, plazma koşullarının ve gaz kimyalarının tüm aralığında istikrarlı RF güç iletimini sağlar.
- 10 İnç HMI Dokunmatik Ekran ArayüzüSezgisel süreç kontrolü, gerçek zamanlı izleme ve reçete yönetimi için geniş formatlı grafiksel kullanıcı arayüzü.
- Tarife Dayalı Otomatik İşlemeKaydedilmiş işlem tarifleri, adımlar arasında manuel parametre ayarlaması yapmadan çok adımlı aşındırma dizilerinin tek dokunuşla yürütülmesini sağlar.
- Güvenilir Otomasyon için PLC Kontrollü MimariPLC'nin tüm sistem fonksiyonları üzerindeki yönetimi, yarı iletken araştırma ve üretim iş akışlarında tekrarlanabilir sonuçları destekler.
- Dahili Güvenlik Kilitleme SistemiKapsamlı kilitleme sistemleri, RF, vakum ve gaz sistemi durumunu izler ve güvenli olmayan koşullarda işlemi otomatik olarak durdurur.
- Yüzey Soğutmalı Mekanik Olarak Sıkıştırılmış AynaPozitif kenetleme ve aktif soğutma, uzun süreli aşındırma döngüleri sırasında sıcaklığa duyarlı alt tabakaları ve fotorezist maskeleri korur.
- Örnek Soğutma ve Isıtma SeçenekleriSıcaklık kontrollü tutucu, hassas numuneler için soğutma ve alt tabaka sıcaklığının yükseltilmesini gerektiren proses kimyaları için ısıtma desteği sağlar.
- Ayarlanabilir Mandren-Elektrot MesafesiElektrot aralığının ince ayarı, farklı işlem kimyaları ve hedef film konfigürasyonları için aşındırma parametrelerini optimize eder.
- Fotorezist Sökme ve Kir Temizleme AşındırmaOksijen plazma temizleme ve fotorezist giderme özelliğinin yanı sıra birincil flor aşındırma işlemleri de mevcuttur.
- Kompakt Boyut ve Geniş Gözlem PenceresiGeliştirme sırasında plazma ve substrat izleme için hazneye doğrudan görsel pencere sağlayan kompakt laboratuvar tasarımı.
Teori ve Yöntem
Reaktif iyon aşındırma, kimyasal seçiciliği ve yönlü iyon bombardımanını birleştirerek, ıslak kimyasal aşındırmanın üretemediği anizotropiyi sağlar. 13.56 MHz'de 300 W'lık bir RF kaynağı, duş başlığı elektrodu ile alt tabaka arasında plazma oluşturarak flor içeren gazlardan reaktif flor türleri üretir. Flor radikalleri Si, SiO₂ ve SiO₂ ile reaksiyona girerek, turbomoleküler sistemin uzaklaştırdığı uçucu aşındırma ürünleri oluşturur. Eş zamanlı iyon bombardımanı, yönlülüğü artırarak, yarı iletken ve MEMS cihaz desenlemesi için gerekli dikey profilleri üretir.
Optimize edilmiş duş başlığı elektrotu, işlem gazlarını alt tabaka boyunca eşit şekilde dağıtarak, aşındırma düzensizliğine neden olan konsantrasyon gradyanlarını azaltır. Turbomoleküler vakum sistemi 10⁻⁷ mbar temel basınca ulaşır ve 2×10⁻³ ila 100×10⁻³ mbar işlem aralığı, aşındırma boyunca kararlı plazma koşullarını korur. Bu koşullar, 3 inç ve 4 inçlik wafer'larda aşındırma hızı düzensizliğinin %4'ün altında kalmasına katkıda bulunur. PLC kontrolü altında 8 adede kadar gaz hattı, karmaşık çok türlü kimyasal işlemleri destekler.
Yüksek DC kendi kendine önyargılama, Si, SiO₂ ve dielektrik filmlerdeki dikey yan duvarların anizotropik aşındırılması için yeterli enerjiye sahip iyonları hızlandırır. Substrat soğutmalı mekanik olarak sıkıştırılmış tutucu, iyon bombardımanı ısısını uzaklaştırır ve isteğe bağlı bir ısıtma konfigürasyonu, erişilebilir substrat sıcaklık aralığını genişletir. 10 inçlik HMI dokunmatik ekran üzerinden reçete tabanlı işlem, operatör müdahalesi olmadan çok adımlı dizileri yönetir. Dahili kilitlemeler, aşındırma işlemi boyunca güvenli çalışmayı sağlamak için vakum, RF ve gaz sistemi durumunu izler.
Gelişmiş Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 400 Teknik Özellikleri
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Desteklenen Wafer Boyutları | 3 inç ve 4 inç |
| RF Güç Kaynağı | 300 W, otomatik eşleştirme |
| RF Frekans | 13.56 MHz |
| Taban Basıncı | 10⁻⁷ mbar (turbomoleküler pompa) |
| Proses Basınç Aralığı | 2×10⁻³ ila 100×10⁻³ mbar |
| Aşındırma Hızı Düzensizliği | 4% Aşağıda |
| DC Öz Önyargısı | Yüksek öz-önyargı yeteneği |
| Gaz Hatları | 8 kadar |
| Elektrot Tipi | Optimize edilmiş duş başlığı |
| Uyumlu Kimyalar | Flor bazlı (CF₄, SF₆, vb.) ve oksijen bazlı |
| Malzeme Uygulamaları | Si, SiO₂, SixNy, metaller, fotorezist, polimerler |
| atmak | Mekanik olarak sıkıştırılmış; su soğutmalı |
| Mandren Sıcaklık Kontrolü | Soğutma standart; ısıtma opsiyonel olarak sunulmaktadır. |
| Elektrot Boşluğu | Ayarlanabilir |
| Kontrol Sistemi | 10" HMI dokunmatik ekranlı PLC |
| Çalışma Modu | Manuel ve reçeteye dayalı otomatik |
| Güvenlik | Dahili kilitleme sistemi (RF, vakum, gaz) |
| Basınç Kontrol | Hassas; gaz akışından bağımsız |