服务热线
010-6756 6879
首页技术文章 RIE反应离子刻蚀机在多个领域都有广泛的应用
RIE反应离子刻蚀机的工作原理是基于化学反应和物理离子轰击的双重作用。在一个真空环境中，通过高频电场的作用，激发腐蚀气体分子，使之形成等离子体。这些高能等离子体与样品表面发生剧烈的物理轰击和化学反应，以此来实现对材料表面的高精度刻蚀。
具体来说，RIE系统通常在真空环境下运行，待刻蚀的样品放置在反应室内的电极上。刻蚀气体(如氟气、氯气等)被引入真空反应室。高频电场(通常为13.56MHz)施加在反应室的电极上，使反应气体电离产生等离子体。等离子体中的离子具有较高的能量，它们在电场的作用下加速并轰击被刻蚀材料的表面。这种物理轰击不仅加快了化学反应速率，还有助于反应生成物的解吸附，来提升了刻蚀速率。
RIE技术的灵活性体现在其可以依据不同的材料特性和刻蚀需求，进行精心的气体选择或调配。这一过程类似于化学试剂的精细调配，需要平衡气体与材料间的化学反应速率以及对底层材料的保护性。
对于不同的材料，RIE技术有不同的气体选择。例如，对于石英材料，常用的腐蚀气体包括CF4、CF4+H2和CHF3，对于锗材料，含F的气体展现出了良好的腐蚀效果，但需注意避开氢与氟结合形成稳定的HF，因为它不参与腐蚀。实验证明，SF6气体对锗的腐蚀作用明显。在刻蚀多晶硅栅电极时，Cl2因其高反应活性而被大范围的应用，而SF6则以其优异的选择性受到青睐。对于单晶硅，能够正常的使用Cl2/SF6或SiCl4/Cl2组合。SiO2可用CHF3或CF4/H2进行腐蚀，而Si3N4则可使用CF4/O2、SF6/O2或CH2F2/CHF3/O2进行刻蚀。对于金属材料，如铝及其合金，Cl2、BCl3或SiCl4均可进行相对有效刻蚀；而钨则常选用SF6或CF4进行刻蚀。
RIE反应离子刻蚀机在多个领域都有广泛的应用。在半导体制造中，RIE用于刻蚀很多材料，如硅、二氧化硅、氮化硅等，以形成晶体管、电容、电感等微观结构。在光学器件制造中，RIE用来制造光学滤波器、光栅、光波导等器件，通过准确控制刻蚀深度和形状，能轻松实现特定的光学性能。此外，RIE还是MEMS器件制造中的一种重要加工手段，可以刻蚀硅、聚合物等材料，制作微传感器、微执行器等器件。