等離子刻蝕清洗機icp刻蝕技術廣泛應用于sic的刻蝕應用:
反應燒結碳化硅(rb-sic)作為一種新型的陶瓷材料具有高的強度、比剛度、大熱導率和小膨脹系數(shù)等特點.隨著光學技術的快速發(fā)展光學系統(tǒng)朝著大口徑、低損耗和輕量化的方向發(fā)展要求光學元件具有高分辨率、廣視場以及高質量的表面形貌。
rb-sic材料因其優(yōu)越的性能得到廣泛的應用,這就對材料表面光學質量提出較高要求。目前加工sic的方法有很多,主要包括電化學腐蝕、機械加工、超聲波加工、激光刻蝕和等離子體干法刻蝕。等離子刻蝕清洗機等離子體干法刻蝕技術主要有反應離子刻蝕(rie)、 電子回旋共振(ecr)和感應耦合等離子體(icp)等。icp刻蝕設備具有選擇性和各向異性結構簡單操作簡便及便于控制等優(yōu)點,因此,icp刻蝕技術廣泛應用于sic的刻蝕應用。
等離子刻蝕清洗機icp刻蝕技術主要應用于sic半導體器件以及微機電系統(tǒng)(mems)器件的加工制作,刻蝕表面質量,提升sic微波功率器件性能質量。icp刻蝕技術完整的刻蝕過程可分為三步:①刻蝕物質的吸附;②揮發(fā)物的形成;③解吸附。其中包括化學和物理兩個過程:在化學過程中,刻蝕氣體通過電感耦合的方式發(fā)生輝光放電產生活性基、亞穩(wěn)態(tài)粒子和電子等,中性粒子擴散到基片表面同被刻蝕材料表面的原子發(fā)生化學反應生成具有揮發(fā)性的物質,這些副產物被真空系統(tǒng)抽出腔室實現(xiàn)氣體化學刻蝕。
另外物理過程是通過離子對刻蝕基片表面的轟擊與濺射刻蝕不同的是,這里的物理轟擊,主要是破壞化學鍵和晶格序列,加快反應物的脫附,來促進化學反應過程的進行以及表面非揮發(fā)性產物的去除。在等離子刻蝕清洗機icp的刻蝕過程中,襯底偏壓為等離子提供能量,能夠使活性粒子作用于基片表面,其功率大小決定等離子動能的大小,這些高能活性粒子在刻蝕過程中,發(fā)揮著重要的作用。
相比于刻蝕前刻蝕后,表面質量有所下降分析其原因,由于icp刻蝕輝光放電產生的活性粒子擴散到基片表面發(fā)生化學反應會生成一些非揮發(fā)性產物,來不及脫附沉積到基片表面。另外還有部分離子對基片產生物理轟擊作用,破壞表面晶格陣列使基片表面產生孔洞及麻點導致材料表面質量下降。同時在原基底表面由于存在硅和碳化硅兩相組分其結構不統(tǒng)一。等離子刻蝕清洗機等離子體刻蝕后的材料表面時兩相分界處、孔洞及麻點等不均勻性,會導致材料表面對光線的散射作用,其中孔洞也會增加材料對光線的吸收致使材料表面反射率降低,表面粗糙度增大。