等离子刻蚀机的构造与工作原理是什么？一文讲清

等离子刻蚀机是一种集分子束刻蚀、电子束刻蚀和离子激光DBE技术（Direct Beam Etch）（即直接束流刻蚀）等刻蚀技术于一体的综合性刻蚀设备。是国外晶圆工艺中常用的刻蚀设备，目前也受到国内晶圆制造商的重视。等离子刻蚀机主要用于薄膜集成电路（VLSI）、面板和晶圆微处理器（UPS）、薄层复合物（TFM）和各种薄膜电极、复合舌面材料（smlc）以及其他微小型集成电路设备和微型电子器件的快速制备。



一、构造

等离子刻蚀机由Trion-500 等离子技术中核心部件组成，包括核心的源和推杆两部分和控制单元。源部分由高真空室，源入口，质量调整器，室温控制器等组成，提供合适的物质质量流量，能够实现大范围例如变质量、变温度等多种参数；推杆部分由推杆，磁控犁，推杆推动变压器，溅射头组成，以便于高精度复合、聚焦等离子流，从而在微米尺度上刻蚀工件。控制模块包括电路控制和计算机控制，控制各个参数以及刻蚀条件，在预先设定的参数条件下，控制等离子刻蚀机进行刻蚀。

二、工作原理

等离子刻蚀机是通过制备一定质量流、电子能量流的等离子流及可调控的电场条件，使离子及电子进行聚焦、聚合与腔内工件的相互作用。从而达到精密、超微刻蚀的效果。

（1）源：首先，将柔性面板材料放置在室内，从气体源室输出一定的等离子体（一定质量流量和能量），对工件进行刻蚀。

（2）磁控犁：将合适的磁场加在工件表面，使离子流聚焦在特定的刻蚀位置，从而获得较高的刻蚀精度。

（3）电场控制：通过电场控制，在特定的电场势中，调节离子流的绝对速度，从而获得优秀的刻蚀性能，其中，离子激光DDE技术（Direct Beam Etch）是一种重要的刻蚀技术，其将磁控犁以及电流聚焦于一种刻蚀技术，以较小的质量流和能量流分别作用在工件表面，从而进一步提高刻蚀精度。

（4）控制：刻蚀控制系统根据对工件表面质量要求调节所需的等离子流的质量、能量、电场等多种参数，从而调节等离子流对工件表面的作用，得到理想的刻蚀效果。

上述提到的构造以及工作原理就是一般的等离子刻蚀机的工作过程，它可以快速、高效、精确的进行刻蚀。等离子刻蚀机有效的解决了传统刻蚀机存在的低效率、高能耗、低精度的问题，能够有效的刻蚀出理想的表面形貌，突破微型集成电路的制造领域，成为晶圆制造和集成电路制造的重要工具之一。