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化合物半导体刻蚀机 —— Oxford ICP180

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发表于 2014-2-27 14:51:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

通常所说的化合物半导体多指无机化合物半导体,即是指由两种或两种以上元素以确定的化学计量比形成的化合物,并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体典型性质,比如GaAsGaNZnO以及InP等。此类材料在半导体技术中扮演了非常重要的角色。加工平台配备了牛津仪器ICP180刻蚀台,如图1所示,可实现这类材料的大部分刻蚀工艺。
图片1.jpg
1 ICP180设备实物图
图片2.png 图片3.png
2 设备结构(左)与腔体(右)示意图
如图2所示,设备由传送腔室Loadlock、反应腔室ICP Chamber、与两个腔室各自相连的机械泵(反应腔室含分子泵Turbo)以及相应的真空管道系统组成。双腔室的设计以及自动传片系统避免了水气等进入反应腔室,同时也避免了反应气体的泄漏,保证实验人员的安全。样品在刻蚀过程中处于真空环境,反应腔不用直接打开暴露在大气状态下,有效地提高了刻蚀工作效率与反应室洁净度。
腔室包含两套通过自动匹配网络控制的高频13.56MHz射频电源。一套(ICP源)连接缠绕在腔室外的螺线圈,使线圈产生感应耦合电场,在电场作用下,刻蚀气体辉光放电产生等离子体。功率的大小直接影响等离子体的电离度,从而影响等离子体密度。第二套射频电源(RF源)连接在腔室内下方的电极上(下电极)。此电极为直径205mm的圆形平台,机械手传递的样品托及样品被放置在此台上进行刻蚀。ICP源控制等离子浓度,RF源控制离子对样品的轰击,因此可以更加灵活的控制刻蚀速率与形貌。
主要技术指标:
ICP离子源:0-3000W
RF射频源:0-600W
装片:1片四英寸,向下兼容
基底刻蚀温度:0℃-200℃可调。
刻蚀气体:BCl3、Cl2、HBrArO2、H2、CH4、N2
可刻蚀材料包括:GaNGaAsInPⅢ-Ⅴ族化合物材料
主要工艺实例:
1、 GaAs/AlGaAs量子阱材料刻蚀,采用气体:BCl3、Cl2、HBrAr
图片4.jpg
2、 图形化蓝宝石衬底刻蚀,采用气体:BCl3、Cl2
图片5.jpg 图片6.jpg

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发表于 2014-2-27 22:11:25 | 显示全部楼层
好贴,学习了,这是纳米所的设备做的吗?好漂亮!
发表于 2014-3-3 17:37:04 | 显示全部楼层
这设备功能挺全啊
发表于 2014-3-5 10:20:46 | 显示全部楼层
这个设备除了可以刻三五族材料还能刻其他的材料吗?比如石墨烯
发表于 2014-3-7 10:27:15 | 显示全部楼层
楼主,最后两个图做的是PSS吗?
发表于 2014-3-27 14:45:21 | 显示全部楼层
给点对应材料相对比例气体的刻蚀速率以及掩膜要求出来呗
 楼主| 发表于 2014-4-10 18:33:38 | 显示全部楼层
wgfwgfq1 发表于 2014-3-5 10:20
这个设备除了可以刻三五族材料还能刻其他的材料吗?比如石墨烯

不好意思 不能刻蚀石墨烯 可以尝试RIE
 楼主| 发表于 2014-4-10 18:34:19 | 显示全部楼层
山梨蛋 发表于 2014-3-7 10:27
楼主,最后两个图做的是PSS吗?

是的 好眼力啊~
 楼主| 发表于 2014-4-10 18:35:26 | 显示全部楼层
小石头 发表于 2014-3-27 14:45
给点对应材料相对比例气体的刻蚀速率以及掩膜要求出来呗

掩膜要求的话 可以采用软掩膜(光刻胶)或硬掩膜(氧化硅等)或复合掩膜 金属目前不能作为掩膜材料进入腔室
发表于 2014-6-12 18:45:53 | 显示全部楼层
有GaN的刻蚀结果吗?
我的GaN是生长在蓝宝石衬底上的
想刻蚀一些图形在上面。

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