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等离子体刻蚀装置原理图 2片弧状电极结高频电源（RF），被刻蚀的试件放在托架上，容器内部产生的等离子体如箭头所指方向扩入被刻蚀试件周围进行刻蚀，反应生成的挥发物由真空系统抽出。 本文档共152页；当前第94页；编辑于星期三\6点49分 　　　Ｆ基等离子体刻蚀 采用CF4惰性气体产生等离子体，有多种分解生成物存在（如图）。其中被激活的F（氟）有极强的化学活性，可以和处在等离子体中的物质如Si,SiO2及Si3N4等发生如下反应进行刻蚀： 本文档共152页；当前第95页；编辑于星期三\6点49分 反应离子刻蚀装置原理图 被刻蚀的试件放在阴极板上，高频电源（RF）作为阴极电源，使充入的惰性气体离子化。极板冷却形式为循环水冷。其刻蚀原理为：反应溅射＋等离子体化学反应，即既有离子的轰击效应，又有活性游离基与被刻蚀试件的化学反应，应此可以达到较高的刻蚀速率，并能得到较垂直的侧面轮廓。 本文档共152页；当前第96页；编辑于星期三\6点49分 　　　几种刻蚀方法的比较 本文档共152页；当前第97页；编辑于星期三\6点49分 表面微加工技术 1、薄膜生成技术 　a)物理气相淀积技术（PVD） 　真空蒸镀、溅射成膜（直流溅射、射频溅射）。 　b)化学气相淀积技术（CVD） 　常压化学气相淀积法、低压化学气相淀积法、等离子强化化学气相淀积法。 2、牺牲层技术 本文档共152页；当前第98页；编辑于星期三\6点49分 薄膜生成技术 在微机电器件的制作中，常采用蒸镀和淀积等方法，在硅衬底的表面上制作各种薄膜，并和硅衬底构成一个复合的整体。这些薄膜有多晶硅膜、氮化硅膜、二氧化硅膜、合金膜及金刚石膜等。 可作为敏感膜；作为介质膜起绝缘作用；作为衬垫层起尺寸控制作用；也可以用作起耐腐蚀、耐磨损的作用。 本文档共152页；当前第99页；编辑于星期三\6点49分 物理气相淀积和化学气相淀积是在衬底材料上制作薄膜的2种常用的工艺技术。 物理气相淀积： 　　是利用蒸镀和溅射的方法使另一种物质在衬底材料表面上成膜。 化学气相淀积： 　　是使气体与衬底材料本身在加热的表面上进行化学反应，使另一种物质在表面上成膜。 本文档共152页；当前第100页；编辑于星期三\6点49分 物理气相淀积技术 真空蒸镀 在真空室内有一钨丝绕制的螺旋形加热器，待蒸发的金属丝挂在钨丝上，当抽到真空度达0.0133Pa以上时，逐渐加大电流，是金属丝熔化、蒸发。由于真空室内残留的气体分子很少，故金属原子不经碰撞即可到达衬底表面，凝聚成膜。 本文档共152页；当前第101页；编辑于星期三\6点49分 溅射成膜 1、直流溅射 　采用低真空室，高压直流 　电（通常1000Ｖ）。低压惰性气体（氩气）电离形成等离子体，等离子体中的正离子以高能量轰击靶面。使靶上待溅射物质的原子离开靶面，淀积到衬底表面，形成薄膜。 　直流溅射能制出金属膜和 　化合物膜，但不能溅射介 　质膜。 本文档共152页；当前第102页；编辑于星期三\6点49分 ２、射频溅射 特点： 电源采用高频(5～30MHz)交流电压(1～2KV）。电子的快速运动，使靶面上形成负电荷积累，形成一个自建磁场，磁场使正离子运动速度加剧，并以较大能量轰击靶面，形成靶材原子的溅射淀积而成膜 不仅能溅射合金薄膜，也能溅射介质膜。 本文档共152页；当前第103页；编辑于星期三\6点49分 带附加磁场的射频溅射装置 特点： 附加磁场的作用使靶和工作台之间辉光放电，使带电粒子做螺旋运动，提高了电子与气体分子的碰撞机率和速率，从而提高了溅射薄膜的均匀性。 本文档共152页；当前第104页；编辑于星期三\6点49分 化学气相淀积技术 化学气相淀积法就是利用高温条件下的化学反应生成薄膜。 主要的生成反应过程为： 　　使含有待淀积材料的化合物升华为气体，与另一种载体气体或化合物在一个高温反应室中进行反应，生成固态的淀积物质，使之淀积在加热至高温的衬底上，生成薄膜。反应生成的副产品气体，由表面脱离，扩散逸出。 本文档共152页；当前第105页；编辑于星期三\6点49分 化学气相淀积方法 1、常压化学气相淀积法 　该方法是在大气压的反应室内进行化学反应，通常反应温度为500～1200 ，反应气体A和B的分子中含有待淀积物质的分子。经混合、加热后，两种气体发生化学反应，产生单质或化合物，淀积到衬底上，形成薄膜。 本文档共152页；当前第106页；编辑于星期三\6点49分 　　2、低压化学气相淀积法 工作原理与常压CVD法相同，只是在反应室内保持低压强（约1000～10Pa），而不是大气压。压强的降低意味着减少载流气体，而生成薄膜所必需的反应气体量和压强与大气压时相同，从而使反应室内的反应气体相对增加，有利于形成更加均匀的薄膜。 本文档共152页；当前第107