Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 300
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi, yarı iletken ve MEMS cihaz üretimi için paralel plakalı plazma kuru aşındırma platformudur ve paslanmaz çelik silindirik bir haznede 3 inç'e kadar kalınlıktaki alt tabakaları işler. Tam otomatik empedans eşleştirme özelliğine sahip 300 W RF güç kaynağı, paralel elektrotlar arasında plazmayı çalıştırarak, yüksek seçicilik ve homojenlikle malzemeleri aşındıran reaktif iyonlar üretir. DC bias voltajı okuması, gerçek zamanlı işlem izleme olanağı sağlar. Grafiksel HMI arayüzüne sahip PLC kontrollü sistem, hem manuel hem de tam otomatik aşındırma modlarını destekler.
Mekanik kenetlemeli, suyla soğutulan numune tutucu, aşındırma işlemi sırasında alt tabaka sıcaklığını ve konum stabilitesini korur. Ayarlanabilir numune-elektrot mesafesi, farklı işlem kimyaları ve alt tabaka konfigürasyonları için aşındırma parametrelerinin optimizasyonunu sağlar. İşlem basıncı kontrolü, gaz akışından bağımsız olarak çalışır ve otomatik hızlı etkili basınç düzenlemesi, aşındırmayı kesintiye uğratmadan değişen işlem koşullarına yanıt verir. Standart pompa konfigürasyonu ile elde edilen 5×10⁻² mbar temel basınç, reaktif iyon aşındırma işlemleri için vakum gereksinimlerini karşılar.
Bu sistem, Si, SiO₂, Si₃N₄, poli-Si ve seçilmiş metalleri aşındırır ve fotorezist temizleme, sıyırma ve polimerik film desenleme dahil olmak üzere organik işlemleri destekler. Optimize edilmiş reaksiyon odası ve elektrot geometrisi sayesinde, alt tabaka boyunca yüksek aşındırma hızı homojenliği elde edilir. W60×D95 cm'lik taban alanı ve temiz oda uyumlu tasarımı, yarı iletken laboratuvarı ve MEMS üretim ortamlarına kurulumu mümkün kılar. Yağsız vakum sistemi konfigürasyonları için kuru pompa seçeneği mevcuttur.
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 300 Uygulamaları
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi, anizotropik aşındırma profilleri ve yüksek malzeme seçiciliği gerektiren plazma kuru aşındırma uygulamaları için yarı iletken cihaz üretimi, MEMS araştırmaları ve akademik ince film laboratuvarlarına hizmet vermektedir. Temiz oda uyumlu tasarımı ve PLC otomasyonu, hem araştırma programları hem de küçük hacimli üretim ortamları için uygun hale getirmektedir.
- Yarıiletken Aygıt ÜretimiYarı iletken araştırmaları ve prototiplemesinde transistör kapı desenleme, via oluşturma ve kanal tanımlama için Si, SiO₂, Si₃N₄ ve poli-Si katmanlarının kuru aşındırma yöntemi
- MEMS Cihaz ÜretimiMikroelektromekanik cihaz araştırmalarında askı yapıları, sensör membranları ve aktüatör elemanları için silikon ve oksit katmanlarının anizotropik aşındırılması
- Fotoğraf direncinin temizlenmesi ve çıkarılmasıOksijen plazma yöntemiyle ıslak kimyasal işleme gerek kalmadan fotorezist kalıntılarının, tortu tabakalarının ve aşındırma sonrası organik kirliliğin giderilmesi.
- Polimerik İnce Film Aşındırma ve DesenlemePolimer filmlerin, organik cihaz katmanlarının ve baskılı elektronik, biyosensör ve esnek cihaz uygulamaları için kaplamaların plazma aşındırması
- Yüzey Aktivasyonu ve Islanabilirlik ModifikasyonuKaplama veya yapıştırma işlemlerinden önce yapışmayı, ıslanabilirliği veya yüzey enerjisini iyileştirmek için alt tabaka yüzeylerinin plazma ile işlenmesi.
- Akademik ve University Temiz Oda Araştırmasıİnce film malzemeleri araştırması, cihaz prototiplemesi ve temiz oda eğitim ortamları için kompakt RIE platformu.
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 300 Temel Özellikleri
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi, yarı iletken ve MEMS araştırmaları için kompakt, temiz oda uyumlu bir kuru aşındırma platformunda 300 W RF plazma kaynağı, suyla soğutulan elektrot, otomatik empedans eşleştirme, bağımsız basınç kontrolü ve PLC otomasyonunu bir araya getirir.
- 3 İnç'e Kadar Yonga Levha ve Altlık İşleme3 inç'e kadar olan gofret ve alt tabaka parçalarını barındırır; yarı iletken ve MEMS uygulamaları için standart araştırma gofret boyutlarını kapsar.
- 300 W RF Güç KaynağıYüksek güçlü RF kaynağı, sistemin desteklediği proses kimyaları için tüm aşındırma hızı ve plazma koşullarını kapsar.
- Tam Otomatik Empedans EşleştirmeOtomatik eşleştirme ağı, RF jeneratörü ile plazma yükü arasındaki güç transferini optimize ederek, değişen basınçlar ve gaz kimyaları boyunca istikrarlı koşulları korur.
- DC Bias Gerilimi Okuması: Kendiliğinden oluşan gerilim değerinin gerçek zamanlı gösterimi, aşındırma işlemi boyunca alt tabaka yüzeyindeki iyon enerjisinin sürekli bir göstergesini sağlar.
- Suyla Soğutulmuş Numune TutucuAktif elektrot soğutması, iyon bombardımanından kaynaklanan ısıyı uzaklaştırarak, uzun süreli aşındırma döngüleri sırasında fotorezist maskelerin ve sıcaklığa duyarlı numunelerin termal hasar görmesini önler.
- Mekanik Numune SıkıştırmaPozitif mekanik sıkıştırma, yonga levhalarını ve alt tabaka parçalarını sabitleyerek, soğutulmuş elektrot yüzeyiyle istikrarlı bir konum ve termal temas sağlar.
- Ayarlanabilir Numune-Elektrot MesafesiDeğişken elektrot aralığı, farklı proses kimyaları ve alt tabaka geometrileri için aşındırma hızının, homojenliğin ve iyon enerji dağılımının optimizasyonunu sağlar.
- Otomatik Hızlı Etkili Basınç KontrolüHızlı tepki veren basınç düzenlemesi, gaz tüketimindeki değişiklikler ve proses geçişleri sırasında istikrarlı aşındırma koşullarını korur.
- Gaz Akışından Bağımsız Proses Basıncı Kontrolü: Basınç ve akış kontrolünün birbirinden bağımsız olarak ayarlanabilmesi, her iki parametrenin de bağımsız olarak ayarlanmasına olanak tanıyarak erişilebilir proses parametre alanını genişletir.
- 5×10⁻² mbar Taban BasıncıElde edilebilir temel basınç, RIE plazma üretimi için gerekli vakum gereksinimlerini destekler ve aşındırma işleminden önce alt tabaka yüzeyinin kirlenmesini sınırlar.
- Yüksek Aşındırma Oranı TekdüzeliğiOptimize edilmiş reaksiyon odası ve elektrot geometrisi, aşındırma homojenliği haritalama verileriyle de doğrulandığı üzere, alt tabaka alanı boyunca homojen aşındırma oranları üretir.
- Malzemeler Arasında Yüksek SeçicilikPlazma kimyası ve RF parametreleri, hedef malzeme ile maske veya altta yatan katmanlar arasında yüksek aşındırma seçiciliği elde etmek için ayarlanabilir.
- Paslanmaz Çelik Silindirik HaznePaslanmaz çelik yapısı, oksijen ve diğer aşındırıcı olmayan plazma kimyasallarıyla uyumlu, dayanıklı ve korozyona dayanıklı bir işlem ortamı sağlar.
- Grafiksel HMI Arayüzü ile PLC KontrolüPLC tabanlı otomasyon ve sezgisel grafiksel HMI, hem manuel hem de tam otomatik aşındırma işlemlerini mümkün kılar.
- Hızlı Proses DöngüleriHızlı vakum boşaltma ve proses kurulumu, ardışık aşındırma işlemleri arasındaki süreyi kısaltarak laboratuvar verimliliğini artırır.
- Kuru Pompa SeçeneğiYağsız vakum pompalama seçeneği, temiz oda ve kirlenmeye duyarlı uygulamalar için hidrokarbon geri akış riskini ortadan kaldırır.
- G60×D95 cm Kompakt BoyutSistemin küçük taban alanı kaplaması, onu özel bir bölme altyapısına ihtiyaç duymadan standart laboratuvar ve temiz oda kurulumları için uygun hale getiriyor.
- Temiz Oda UyumluSistem tasarımı, yarı iletken ve MEMS temiz oda ortamlarında kurulum ve çalışma gereksinimlerini karşılamaktadır.
Teori ve Yöntem
Reaktif iyon aşındırma, bir alt tabakadan malzemeyi uzaklaştırmak için hem kimyasal reaksiyonu hem de yönlü iyon bombardımanını kullanır. Düşük basınçta bir RF elektrik alanı, paralel elektrotlar arasında bir plazma oluşturarak iyonlar, radikaller ve nötrler de dahil olmak üzere reaktif türler üretir. Bu türler, yüzey reaksiyonları yoluyla kimyasal olarak ve yönlü iyon çarpması yoluyla fiziksel olarak alt tabakayı aşındırarak anizotropik aşındırma profilleri oluşturur. Kimyasal ve fiziksel mekanizmaların birleşimi, RIE'ye saf kimyasal ıslak aşındırmaya göre daha fazla seçicilik ve profil kontrolü sağlar.
300 W RF güç kaynağı, paralel elektrotlar arasında 13.56 MHz'de voltaj üreterek aralarında plazma oluşturur. Odadan elektriksel olarak izole edilmiş olan alt tabaka elektrodu, plazma potansiyeline göre negatif yönde kendi kendine ön gerilim oluşturarak pozitif iyonları kontrollü bir yönlülükle alt tabakaya doğru hızlandırır. DC ön gerilim okuması, operatöre işlem sırasında iyon enerjisinin sürekli izlenmesini sağlar. Tam otomatik empedans eşleştirme, RF jeneratörü ile plazma yükü arasındaki güç transferini en üst düzeye çıkararak aşındırma boyunca kararlı koşulları korur.
Proses basınç kontrolü, gaz akış hızından bağımsız olarak çalışır ve otomatik hızlı etkili basınç düzenlemesi, proses boyunca kararlı aşındırma koşullarını korur. Bu bağımsız kontrol, operatörün basıncı ve gaz bileşimini ayrı ayrı ayarlamasına olanak tanıyarak farklı malzeme sistemleri için parametre alanını genişletir. Sistem, aşındırıcı olmayan kimyasal prosesleri hedef alır ve agresif halojen gaz altyapısı gerektirmeden oksijen bazlı fotorezist sıyırma, polimerik film desenleme ve yüzey modifikasyonu için uygundur. Numune tutucunun su ile soğutulması, sürekli aşındırma döngüleri sırasında iyon bombardımanı tarafından biriken ısıyı uzaklaştırır.
Reaktif İyon Aşındırma (RIE) Sistemi - ToronRIE™ 300 Teknik Özellikleri
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Yüzey Boyutu | 3 inç'e kadar wafer ve alt tabaka parçaları |
| RF Güç Kaynağı | 300 W |
| RF Frekans | 13.56 MHz |
| Empedans eşleştirme | Tam otomatik |
| DC Önyargı | Öz-önyargı gerilimi (sürekli olarak ölçülür ve görüntülenir) |
| Taban Basıncı | 5×10⁻² mbar |
| Basınç Kontrol | Otomatik, hızlı etkili; gaz akışından bağımsız |
| Oda İnşaatı | Paslanmaz çelik, silindirik |
| Örnek tutucu | Su ile soğutulmuş |
| Numune Sıkıştırma | Mekanik |
| Elektrot Boşluğu | Ayarlanabilir |
| Kontrol Sistemi | Grafiksel HMI arayüzüne sahip PLC |
| İşletim Modları | Manuel ve tam otomatik |
| Vakum pompası | Standart konfigürasyon; kuru pompa seçeneği mevcuttur. |
| Uyumlu Kimyalar | Aşındırıcı olmayan işlemler (O₂, Ar, N₂ ve benzerleri) |
| Malzeme Uygulamaları | Si, SiO₂, Si₃N₄, poli-Si, seçilmiş metaller, fotorezist, polimerik filmler |
| ayak izi | G60 × D95 cm |
| Temiz Oda Uyumlu | Evet |