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反應性離子刻蝕

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反應性離子刻蝕 （reaction ionetching；RIE）是制作半導體集成電路的蝕刻工藝之一。在除去不需要的集成電路板上的保護膜時，利用反應性氣體的離子束，切斷保護膜物質的化學鍵，使之產生低分子物質，揮發或游離出板面，這樣的方法稱為反應性離子刻蝕。

離子刻蝕簡介

離子刻蝕是利用高能量惰性氣體離子轟擊被刻蝕物體的表面，達到濺射刻蝕的作用。因為采用這種方法，所以可以得到非常小的特征尺寸和垂直的側壁形貌。這是一種“通用”的刻蝕方式，可以在任何材料上形成圖形。它的弱點是刻蝕速度較低，選擇性比較差。傳導耦合性等離子體刻蝕的優勢在于刻蝕速率高、良好的物理形貌和通過對反應氣體的選擇，達到針對光刻膠和襯底的高選擇比。一般用于對特征形貌沒有要求的去膠(ashing，灰化)工藝。反應離子刻蝕是上述兩種刻蝕方法相結合的產物，它是利用有化學反應性氣體產生具有化學活性的基團和離子。經過電場加速的高能離子轟擊被刻蝕材料，使表面受損，提高被刻蝕材料表面活性，加速與活性刻蝕反應基團的反應速度，從而獲得較高的刻蝕速度。這種化學和物理反應的相互促進，使得反應離子刻蝕具有上述兩種干法刻蝕所沒有的優越性：良好的形貌控制能力(各向異性)、較高的選擇比、可以接受的刻蝕速率。因此在于法刻蝕工藝中反應性離子刻蝕得到廣泛應用。

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離子束刻蝕機

加工

離子束刻蝕可達到很高的分辨率，適合刻蝕精細圖形。離子束加工小孔的優點是孔壁光滑，鄰近區域不產生應力和損傷能加_工出任意形狀的小孔，且孔形狀只取決于掩模的孔形。

加工線寬為納米級的窄槽是超精微加工的需要。如某零件要求在10nm的碳膜上，用電子束蒸鍍10nm的金一鋁(60/40)膜。

首先將樣品置于真空系統中，其表面自然形成---種污染抗蝕劑掩模，用電子束曝光顯影后形成線寬為8nm的圖形，然后用ya離子束刻蝕，離子束流密度為0.1mA/cm， 離子能量是1keV;另一種是在20nm厚的金一鈀膜上刻出線寬為8nm的圖形、深寬比提高到2.5:10。 由此可見離子束加工可達到很高的精度。

離子束刻蝕

離子束刻蝕技術是近年來發展起來的一種微細加工技術，它利用反應離子束轟擊團體表面時發生的濺射效應和化學反應剝離加工工作上的幾何圖形。具有極高的分辨率，能夠控制槽深和槽壁角度，表面應力小。反應離子束刻蝕技術已有效地用于研究和制造大規模和超大規模集成電路，聲表面波器件，磁泡存儲器，微波器件，集成光路，超導器件，閃爍光柵等。