等离子体刻蚀机原理

时间: 2024-10-22 06:48:34 |   作者: 江南全站app下载平台/案例

  2．2．1板压接线断，电子管没有板压。此时应根据图纸查找断线有板压，板流小且无入射功率和反射功率。

  其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应。

  生产过程中，在CF4中掺入O2，这样有助于提高Si和SiO2的刻蚀速率。

  在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。

  所谓联调辉光是指在反应室中工作所承受的压力满足规定的要求时进行辉光。第一次起辉时，将板压调到500V左右，按下绿色按钮（需要注意的几点：辉光前必须按下SY型射频功率源面板上的橙色按钮对电子管已经预热15—20分钟以上。），同时观察功率计及反应室，如反射功率过大，调节匹配器上的线使之先起辉，暂且先不管反射功率有多大。如果不起辉，能够更好的降低真空度。因为真空度低容易起辉。如果还不起辉，可采用短时间之内加大功率的方法。如果还不起辉，马上调低一点板压，再调一下匹配器上的电容，再略提高一点板压，如此反复进行，直至起辉。起辉后观察功率计上的反射功率指针，调节匹配器上的线直至反射功率最小。（需要注意的几点：调节匹配器上的电容要按一定规律进行，C2可调至固定几点，比如200P、300P、500P，C1则从大到小，从小到大均可。同时电容的调节幅度切勿过大，调节的速度切勿过快。）如果起辉时真空度低，起辉后可逐渐提高真空度,同时跟踪调节匹配器上的电容。(这里附带讲一下更换FU—100F电子管时,手不能碰电子管的陶瓷部位,以免手上汗迹沾在陶瓷部位降低电子管的耐压,最好戴汗布手套操作。)

  2．3．1将射频源和匹配器之间的连接电缆插头及插座用酒精棉球擦干净即可。

  2．4有板压，板流小，有入射功率和有反射功率，但反射功率较大，调不起辉。

  2．4．1有很大的可能是电子管电极与外壳短路，此时应根据图纸查找具体的短路点对其进行处理。

  2．5．1更换电子管，如果没用可能是前级故障。因前级振荡电路的电子原件（如可调电容等）的参数具有匹配等问题，需由厂家修理。

  •用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为负值，说明导电类型为p，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为p型。

  •如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片要重新装片，进行刻蚀。

  1．1由于操作工粗心大意或不当操作将反应腔的上端盖放偏了，因此导致真空抽不下。射频功率源异常起辉。

  1．2由于操作工在拿放硅片的过程中有硅片的小角碎裂散落在反应腔与上端盖的密封圈之间导致真空抽不下，射频功率源异常起辉。

  1） 打开电源控制柜断路器电源开关及射频电源断路器开关，打开操作面板的电源按钮开关

  2） 打开工作气体（N2，O2，CF4）开关阀，并调整压力在0.15Mpa左右；

  1．3反应腔上端由于积有污垢导致反应腔与上端盖的密封圈之间有微小漏气，影响了四氟化碳与氧气浓度比例。

  1．4由于供气压力超过质量流量计正常工作压差0.1—0.5Mpa范围，因此导致质量流量计失控影响了四氟化碳与氧气浓度比例及正常的起辉压力。

  1．7预抽阀与反应腔的连接软管有小孔或软管两头的接头不紧将导致微小漏气影响四氟化碳与氧气浓度比例。

  1．8线先查电磁隔断阀与电磁隔断放气阀是否动作，如不动作。查电磁隔断阀与电磁隔断放气阀的保险丝是否融断，融断更换保险丝。如线路板的元器件烧坏有备件以与更换，无备件应逐一检查线路板上的电容，电阻，桥路，二极管，中间继电器等等。一般整流桥路易坏。

  以上列出了关于刻蚀机刻不通的情况，许多问题还应该要依据详细情况灵活的分析。

  5） SY型射频功率源采用它激式、石英晶体稳频、前级采用FU—50F电子管，后级功率输出采用金属陶瓷四级管FU—100F。感性负载与匹配器之间采用编织铜线连接，匹配是否良好由通过式功率计指示并通过匹配器上的电容进行匹配调节。

  随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称为物质的三态。

  当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状态的物质叫等离子体。它可以称为物质的第四态。

  3）反应室主要由石英管及上下密封圈组成，密封的好坏必然的联系到刻蚀的效果。一般的情况下辉光颜色呈乳白色，如果为粉红色，说明有漏气情况，这时候应检查密封圈和石英管的好坏。并还有其他情况在此就不一一说明了。

  4）压力控制管理系统主要由压力控制仪、电容式薄膜压力变送器和电动执行器组成。

  本系统通过压力控制仪设定的辉光工作所承受的压力与电容式薄膜压力变送器实际检验测试压力作比较,将差值反馈回压力控制仪，压力控制仪再去控制电动执行器的开度。以此来实现闭环负反馈系统。

  等离子体刻蚀机是基于真空中的高频激励而产生的辉光放电将四氟化碳中的氟离子电离出来从而获得化学活性微粒与被刻蚀材料起化学反应产生辉发性物质进行刻蚀的。同时为了能够更好的保证氟离子的浓度和刻蚀速度必须加入特殊的比例的氧气生成二氧化碳。

  该设备主要对太阳能电池片周边的P—N结进行刻蚀，使太阳能电池片周边呈开路状态。也可用于半导体工艺中多晶硅，氮化硅的刻蚀和去胶。

  4）戴好防护手套，将转换开关打到“手动”状态，并按下“充气”按钮，反应室内外压力一致时会有报警提示，此时能打开密封盖；

  6）将转换开关打到“自动”状态，并按下“运行”按钮，此时设备将自动运行；

  热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。

  热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙铁。

  5)检查加热高低温设定，并根据工艺进行改变(设定不允许超过计130℃)；

  6检查循环1及循环2速度旋钮并根据工艺进行改变(循环2根据具体设备情况具体设定,甩干机3号、4号、6号速度不允许超过500rpm,其余不允许超过520rpm)；

  本设备由真空管路系统、气路系统、反应室、压力控制管理系统、SY型射频功率源、电源供电及控制部分组成。

  1）线型旋片式真空泵、电磁隔断放气阀、波纹管、碟阀、预抽阀、电磁隔断阀组成。

  2）气路系统主要由控制四氟化碳、氧气、尾气、稀释、氮气的电磁阀及不锈钢管和软管组成。其中为了精确控制四氟化碳和氧气10:1的混合比例，在控制四氟化碳和氧气电磁阀的后级加了质量流量计。（这里要附带讲一下关于工作压差的问题，我们所用的质量流量计的工作压差为0.1Mpa—0.5Mpa。而反应室的辉光工作所承受的压力为80Pa或更低，尤其是在充气瞬间。因此这就是为什么要求供气压力设定为0.1Mpa—0.2 Mpa的原因。以前出现过由于硅片刻不通，操作工以为供气压力小，盲目的将供气压力调至0.6 Mpa。导致质量流量计无法正常工作，影响了反应室中四氟化碳和氧气10:1的混合比例，不足以满足辉光工作所承受的压力，无法正常辉光。另外每次检修开机前也一定要检查供气压力，最好设定至0.15Mpa。）

  1．4．1及时作出调整供气压力在0.15—0.2之间（视刻蚀机多少具体分析。因一，二，三线员工在行走当中碰到四氟化碳或氧气质量流量显示仪上的阀控开关，使其置于关闭或清洗状态也会影响四氟化碳与氧气浓度比例。

  1．5．1将四氟化碳或氧气质量流量显示仪上的阀控开关拨至中间档位即阀控位。

  1．6石英管由于受到长时间的刻蚀，管壁某部位会急剧变薄，出现小针眼。影响真空度，射频功率源异常起辉。

  1．9在辉光颜色（乳白色）及供气压力正常的情况，多台刻蚀机同时出现刻不通。

  1．9．1检查检测工具（万用表，表线通至反应室软管的接头处漏气或软管有破裂将导致辉光颜色呈红色严重时将不能辉光。

  6）所用气体压力：0.1Mpa—0.2 Mpa；所用气体为四氟化碳、氧气和氮气。

  等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料来反应，形成挥发性反应物而被去除。

  首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子。

  9）最后一批次结束后，依次关掉气源、射频开关“预热”按钮、泵开关和面板电源开关；