Ako dodávateľ suchého leptania som bol svedkom z prvej ruky pozoruhodný pokrok a kritickú úlohu, ktorú táto technológia zohráva v rôznych odvetviach, najmä pri výrobe polovodičov, mikroelektromechanických systémoch (MEMS) a technológii tenkého filmu. Suché leptanie je proces, ktorý používa reaktívne plyny a plazmu na odstránenie materiálu zo substrátu vysoko kontrolovaným spôsobom. V tomto blogu sa ponorím do hlavných komponentov zariadenia suchého leptania, ktoré vám poskytne komplexné pochopenie toho, ako tieto stroje fungujú.
Dodávka plynu
Systém dodávania plynu je základnou súčasťou zariadení na leptanie suchého leptania. Je zodpovedný za presné dodanie požadovaných reaktívnych plynov do leptacej komory. Výber plynov závisí od vyleptaného materiálu. Napríklad plyny na báze fluóru ako SF₆ sa bežne používajú na leptanie kremíka, zatiaľ čo na leptanie kovov sa používajú plyny na báze chlóru, ako je CL₂.
Systém dodávania plynu zvyčajne pozostáva z plynových valcov, regulátorov hmotnostného prietoku (MFC) a plynových potrubí. Plynové valce skladujú reaktívne plyny pod tlakom. Regulátory hmotnostného prietoku sú rozhodujúce, pretože regulujú prietok každého plynu s vysokou presnosťou. Je to nevyhnutné, pretože miera leptania a selektivita sú vysoko závislé od prietoku plynu. Plynové potrubia prepravujú plyny z valcov do leptacej komory a sú navrhnuté tak, aby minimalizovali kontamináciu a zabezpečili stabilný prívod plynu. Akékoľvek kolísanie prietoku plynu môžu viesť k nekonzistentným výsledkom leptania, takže spoľahlivosť systému dodávania plynu je nanajvýš dôležitá.
Systém generovania plazmy
Plazma je srdcom suchého leptania. Systém generovania plazmy vytvára a udržiava plazmové prostredie v leptacej komore. Existuje niekoľko metód na generovanie plazmy, pričom najbežnejšia je plazma rádio -frekvencie (RF) a mikrovlnná plazma.
Pri výrobe RF v plazme sa zdroj energie RF používa na nanášanie striedavého elektrického poľa na plyn v komore. Toto pole urýchľuje elektróny, ktoré sa potom zrážajú s molekulami plynu, ionizujú ich a vytvárajú plazmu. Frekvencia RF výkonu sa môže meniť, pričom 13,56 MHz je štandardnou frekvenciou používanou v mnohých systémoch suchého leptania.
Na druhej strane mikrovlnná plazma využíva na generovanie plazmy mikrovlnnú energiu. Mikrovlnné plazmové systémy môžu produkovať plazmy s vysokou hustotou pri relatívne nízkych tlakoch, čo môže viesť k vyšším rýchlostiam leptania a lepšej kontrole procesu leptania. Systém generovania plazmy obsahuje aj elektródy alebo antény, ktoré sa používajú na spáchanie energie do plynu a vytvorenie plazmy. Tieto komponenty musia byť starostlivo navrhnuté a udržiavané, aby sa zabezpečila efektívna tvorba plazmy.
Leptacia komora
Vyleptacia komora je miestom, kde sa uskutočňuje skutočný proces leptania. Je to zapečatené prostredie, ktoré je možné evakuovať na nízky tlak, aby sa vytvorila vhodná atmosféra na generovanie a leptanie plazmy. Komora je zvyčajne vyrobená z materiálov, ktoré sú odolné voči reaktívnym plynom používaným v procese leptania, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo keramika.
Vo vnútri komory sú dve hlavné oblasti: plazmová oblasť a držiak substrátu. Plazmatická oblasť je miestom, kde sa vytvárajú reaktívne druhy a interagujú so substrátom. Držiak substrátu, známy tiež ako Chuck, drží substrát počas procesu leptania na mieste. Môže sa zahriať alebo ochladiť na reguláciu teploty substrátu, čo je dôležitým parametrom pri suchom leptaní. Teplota ovplyvňuje rýchlosť leptania, selektivitu a kvalitu leptaného povrchu.
Komora má tiež porty pre vstup a výstup plynu, ako aj okná na optické monitorovanie procesu leptania. Tieto okná umožňujú operátorom pozorovať leptanie v reálnom čase a v prípade potreby vykonať úpravy.
Vákuový systém
Vákuový systém je nevyhnutný pre zariadenie na leptanie suchého leptania. Používa sa na evakuáciu leptacej komory na nízky tlak, zvyčajne v rozsahu miliónov Torr na Torr. Nízkotlakové prostredie je potrebné na tvorbu plazmy a na zabránenie nežiaducim reakciám s atmosférickými plynmi.
Vákuový systém zvyčajne pozostáva z drsného čerpadla a vysokého vákuového čerpadla. Hrubé čerpadlo, ako je rotačné čerpadlo, sa používa na rýchle zníženie tlaku v komore z atmosférického tlaku na niekoľko torr. Vysoké vákuové čerpadlo, ako je turbomolekulárne čerpadlo alebo kryopump, potom ďalej znižuje tlak na požadovanú úroveň na tvorbu plazmy.
Vákuový systém okrem čerpadiel obsahuje aj ventily, meradlá a potrubia. Ventily sa používajú na reguláciu prietoku plynu dovnútra a von z komory, zatiaľ čo meradlá monitorujú tlak vo vnútri komory. Udržiavanie stabilného vákua je rozhodujúce pre konzistentnosť a reprodukovateľnosť procesu leptania.
Ovládací systém
Riadiaci systém je mozog zariadenia suchého leptania. Spravuje a koordinuje všetky ostatné komponenty, aby sa zabezpečil presný a opakovateľný proces leptania. Riadiaci systém sa môže prevádzkovať ručne alebo automaticky, v závislosti od zložitosti receptu leptania.
Riadiaci systém zvyčajne obsahuje počítač so špecializovaným softvérom. Softvér umožňuje operátorom zadávať parametre leptania, ako sú prietoky plynu, RF výkon, tlak a čas leptania. Potom pošle signály rôznym komponentom zariadenia, aby podľa toho upravili svoje nastavenia.
Riadiaci systém tiež monitoruje proces v reálnom čase a zhromažďuje údaje zo senzorov v zariadení. Napríklad môže monitorovať tlak, teplotu a prietoky plynu. Ak sa niektorý z týchto parametrov odchýli od nastavených hodnôt, riadiaci systém môže automaticky vykonať úpravy na udržanie stability procesu leptania.
Optický monitorovací systém
Optický monitorovací systém je často integrovaný do zariadení na leptanie suchého leptania, aby sa poskytla skutočná spätná väzba o čase leptania. Tento systém využíva optické techniky, ako je interferometria alebo spektroskopia, na meranie hrúbky a kvality leptaného filmu.
Interferometria meria interferenčný vzorec svetla odrážaný od povrchu substrátu. Analýzou zmien vo vzorke interferencie je možné presne určiť hrúbku leptaného filmu. Na druhej strane spektroskopia analyzuje svetlo emitované alebo absorbované plazmou alebo leptaným materiálom. Môže poskytnúť informácie o chemickom zložení plazmy a leptaného povrchu, čo je užitočné na monitorovanie selektivity leptania a prítomnosti akýchkoľvek kontaminantov.
Systém optického monitorovania umožňuje operátorom zastaviť proces leptania v požadovanom čase, čím zabezpečuje, že leptaný film má správnu hrúbku a kvalitu. Toto je obzvlášť dôležité v aplikáciách, kde je potrebná vysoká presnosť, napríklad pri výrobe polovodičov.
Výfukový systém
Výfukový systém je zodpovedný za odstránenie odpadových plynov a podľa produktov generovaných počas procesu leptania. Odpadové plyny môžu byť nebezpečné, takže výfukový systém musí byť navrhnutý tak, aby zabezpečil bezpečnú likvidáciu.
Výfukový systém zvyčajne obsahuje práčku, ktorá sa používa na odstránenie toxických a korozívnych plynov z prúdu výfuku. Praskríka používa chemické reakcie alebo fyzikálnu adsorpciu na neutralizáciu alebo odstránenie škodlivých látok. Po prejdení práčky sa vyčistené plyny uvoľnia do atmosféry.
Výfukový systém tiež obsahuje čerpadlo na vytvorenie prietoku plynu z leptacej komory do práčky. To zaisťuje, že odpadové plyny sú účinne odstránené z komory, čím sa bráni ich akumulácii a potenciálne poškodenie zariadenia.
Záverom možno povedať, že vybavenie suchého leptania je komplexný a sofistikovaný stroj, ktorý pozostáva z niekoľkých kľúčových komponentov. Každá zložka hrá rozhodujúcu úlohu pri zabezpečovaní presnosti, účinnosti a bezpečnosti procesu suchého leptania. Ako dodávateľ zariadení [suchého leptania] ( /ión - leptanie - vybavenie /suché - leptanie - vybavenie.html) sa zaväzujeme poskytovať vysoko kvalitné vybavenie, ktoré vyhovuje rôznym potrebám našich zákazníkov. Naše [Plazmové leptanie tenkých filmových zariadení] ( /ión - leptanie - vybavenie /plazma - leptanie - tenký - Film - Equipment.html) a [tenké filmové vylepšovacie zariadenie] ( /Ion - leptanie - vybavenie /tenké - Film - Echtita - Equipment.html) sú navrhnuté s najnovšou technológiou a najvyššími štandardmi na dodanie vynikajúceho výkonu.
Ak vás zaujíma naše vybavenie suchého leptania alebo máte nejaké otázky týkajúce sa komponentov a ich funkcií, neváhajte nás kontaktovať kvôli obstarávaniu a ďalším diskusiám. Tešíme sa na spoluprácu s vami na dosiahnutí vašich cieľov leptania.
Odkazy
- „Zásady vypúšťania plazmy a spracovania materiálov“ od Ma Lieberman a AJ Lichtenberg.
- „Technológia výroby polovodičov“ od Peter Van Zant.
- Výskumné práce o technológii suchého leptania z akademických časopisov, ako je časopis VACUUM Science & Technology.
