IBE离子束刻蚀机

在这个炎热的7月，工程师们工作到深夜，为客户安装好了离子束刻蚀机 NIE-4000，并进行了技术培训，非常感谢客户的大力支持配合及工程师们辛苦付出。

NANO-MASTER 的NIE-4000 反应离子束刻蚀系统，通过加速的 Ar 离子进行物理刻蚀或铣削、配合活性气体可以实现化学反应，可以增加离子束刻蚀的效率和选择比。整个系统为独立式的完整系统，可以提供高均匀性高性能的 RIBE 刻蚀工艺。系统采用超净设计，可支持百级超净间使用。

NANO-MASTER 拥有成熟的技术能力可以使基片温度保持在 50°C 以下，可以防止光刻胶碳化。系统也可以选配背氦冷却功能，达到更好的刻蚀轮廓的平滑性。通过倾斜和旋转，深沟可以切成斜角，通过控制侧壁轮廓和径向可提高均匀度。对于超过 8 寸大尺寸的基片，我们可以提供线性离子源的方案，通过扫描的方式，实现均匀的离子束刻蚀或反应离子束刻蚀。不同的构造不同的应用可选择不同的选配项。对于一些易氧化的材料，我们提供磁控溅射的选配项，支持用户在不中断腔体工艺真空的情况下对刻蚀层镀一层超薄层，达到抗氧化的效果。

工艺过程通过触摸屏电脑和 LabView 软件，可实现全自动的 PC控制，具有高度的可重复性，且具有友好的用户界面。根据用户不同的需要，我们可以提供镜像 RAID 1 的选配项，实现系统数据的自动备份，以防止硬盘损坏带来的数据损失。

系统具有完整的安全联锁，提供四级密码授权访问保护，防止使用者越权使用，含：

⚫ 操作者权限：运行程序

⚫ 工艺师权限：添加/编辑和删除程序

⚫ 工程师权限：可独立控制子系统，并开发程序

⚫ 服务权限：NM 工程师故障诊断和排除

系统支持不限数量的工艺菜单，每套工艺菜单可根据需要支持 1到 100 个工艺工序（步骤），可实现简单操作完成复杂的工艺。

系统配套 Kaufman & Robinson,Inc(KRI)品牌的离子枪。作为离子枪发明者，考夫曼离子枪具有无可比拟的性能优势和稳定性。为保证最核心的组件稳定性，NIE-4000 系统配套 RFICP 220 型栅极离子源，以及相对应的 RFICP1210-2-20 离子源控制器。

RFICP220 的主要优势特点如下：

A.等离子放电腔

-无灯丝离子化提供更低的维护，可以长期操作

-通过 RF ICP 技术可以产生高密度的等离子

B.离子源架构

-模块化组件设计使得售后服务更加容易

-内部安装允许使用时可以优化离子枪投射距离，以适应刻蚀速率和刻蚀均匀性的优化

C.离子光学

-离子光学设计提供了准直、聚焦和扩散多种模式（后两种在开发中）

-自对准技术消除了栅极对准步骤，确保了高重复性的运行工艺以及更长的栅极寿命

D.电源

-通过对抗严格工艺环境下的功率衰减，射频电源特性优化了正常运行时间

-固定的匹配网络增加了阻抗匹配的可靠性和响应能力

E.中和器

-电子源没有浸入到离子束中，允许持续更长时间的操作，

更低维护

-电子吸收被测量和控制，以确保基片上的电中和

RFICP220 的主要性能参数指标如下：

RF-ICP 放电腔

-电感耦合等离子

-2KW(1KW)射频功率 @ 2MHz

-RF 自动匹配

-无真空环境下的水冷

工艺气体

-Ar，O2，N2，CHF3 等惰性和活性气体

离子束直径

-电流：>800mA

-能量：100-1500eV

离子光学

-22cm 最大栅极图案的直径

-OptiBeam 自对准

-钼材质

-2 或 3 层栅极配置

-离子束形状：准直（本案）、聚焦或扩展

中和器电子源

-LFN2000（本案）

-MHC 1000（可选项）

安装

-内部跟真空联通

-直接安装——10”或 12” CF 法兰

尺寸

-41cm 直径 x 30cm 长度

系统标准配置包含涡轮分子泵和机械泵，极限真空可达到10-7Torr 量级(可升级到 10-8Torr 量级)。分子泵与腔体之间的直连设计，系统可获得最佳真空传导率。腔体压力调节通过 PC 自动控制涡轮速度而全自动调节，快速稳定。双真空计配置，可实现真空的全局测量和精确测量。

对标准晶圆可支持单片或 25 片 Cassette 的 Auto L/UL 升级，可自动进样、对准、出样，在不间断工艺真空情况下连续处理样片。Load Lock 腔体配套独立真空系统，通过 PC 全自动监控。

另外系统可以整合其它薄膜工艺，NM 技术可以双腔体系统，在一个系统的两个腔体内完成两种不同的工艺，若加上自动传输，还可实现整个处理过程都不打破彼此真空状态，实现非常高效的工艺处理。

典型应用：

⚫ 三族和四族光学元件

⚫ 激光光栅

⚫ 高深宽比的光子晶体刻蚀

⚫ 在二氧化硅、硅和金属上深沟刻蚀

⚫ 微流体传感器电极及测热式微流体传感器

设备特点：

⚫ 14”立方型不锈钢离子束腔体

⚫ 8”门，5”观察视窗，预留端口用于扩展 OES 或 SIMS

⚫ 最大支持 8”晶圆(可定做更大尺寸)

⚫ 考夫曼 RFICP220 型离子枪，100-1500V，800mA

⚫ 均匀性优于+/-3%。

⚫ 离子枪电源：2KW 或 1KW 电源

⚫ 配套 Ar、O2、CHF3 和 N2(可根据需要通过软件校准为气体气体使用) MFC，支持 IBE 和 RIBE 刻蚀应用

⚫ 反应性气体通过靶枪的长度方向引入，均匀分布

⚫ 冷却水冷却（背氦冷却可选）

⚫ 步进电机控制离子枪扫描或样品台旋转/倾斜

⚫ 手动或自动(自动仅对标准晶圆)上下载晶圆片

⚫ 配套 1250L/Sec 涡轮分子泵，串接 Anest Iwata ISP-500 干泵

⚫ 极限真空可达 8×10-8Torr

⚫ 下游压力通过 PC 对分子泵涡轮速度的控制自动调节

⚫ 基于 LabVIEW 软件的计算机全自动工艺控制

⚫ 菜单驱动，密码保护，完全的安全联锁

⚫ 紧凑型设计，占地面积仅 28”D x 44”W, 节省空间

系统可选：

⚫ 光谱终点探测器

⚫ 氦气背部冷却

⚫ 更大尺寸的电镀方形腔体

⚫ 低温泵组

⚫ 附加反应气体质量流量控制器

⚫ SiN4 磁控溅射保护被刻蚀金属表面以防氧化