RIE刻蚀之NRE-4000型RIE-HCP系统

NANO-MASTER NRE-4000 型RIE-HCP系统，用于高速刻蚀硅、SiO2和Si3N4基片，通过配套HCP高密度中空阴极等离子源，系统可以支持RIE和RIE-HCP 应用，提供广泛的应用。

众多的优势配置，使得NRE-4000 型系统具有许多优势：

➢ 超高的薄膜均匀性

➢ 良好的粘附力

➢ 超净的沉积（高真空支持）

➢ 出色的工艺控制

➢ 高度的可重复性（计算机全自动工艺控制）

➢ 易使用（可直接调用编好的工艺程序）

➢ 运行可靠（所有核心组件均带有保护）

➢ 低维护（完整的安全互锁）

➢ 高、低温基片样品台

➢ 小的占地面积26”x44”

➢ 全自动工艺控制

01. 产品优势之 HCP源

NANO-MASTER HCP 源为双腔室淋浴头平面离子源，均匀气流分布、高离子密度（可达1011量级）、低等离子温度、低等离子势能、低腔体占空比，使该系统具有等离子分布均匀、生长速率高、薄膜损伤低、Cycle时间快、薄膜纯度高的优势。无石英视窗腐蚀问题。反应气体如O2、N2、H2和氟基气体从等离子源上方引入。下游 HCP 等离子源为中空阴极类型，可独立控制实现高离子密度，同时通过独立的等离子源电源实现样品台的低能量控制，实现低损伤刻蚀。

02.产品优势之 刻蚀工艺

通过我们的工艺和设备设计，通过不同的等离子源的控制方案，可以组合支持三种刻蚀模式，即RIE完全各向异性刻蚀、HCP各向同性刻蚀，以及HCP和RIE的高密度各向同性刻蚀。因此系统可以用于图形刻蚀、去胶、清洗、表面活化、表面改性、深孔清洗等多种应用。

通过氟基气体的使用，系统在RIE模式下进行刻蚀，SiO2的刻蚀速率大约在30nm/min。增加HCP后以RIE-HCP模式进行刻蚀，刻蚀速率可以高达100nm/min左右。

03. 产品优势之 腔体设计

NANO-MASTER采用紧凑型优化设计的22”阳极氧化铝，带气动升降顶盖的腔体设计，通过计算机一键实现顶盖的开启和闭合，便于样片的放入取出以及腔体的维护，并且避免机械摩擦造成的腔门磨损问题。

气体通过无绕曲设计的不锈钢管路通过HCP 源进入腔体。超净的阳极氧化铝腔体可以兼容百级超净间使用。观察视窗位于下腔体，可实时观察腔体内的等离子情况。

04. 产品优势之 样品台

NRE-4000带RF 的偏压样品台，用于产生高电压的自偏压。样品台可支持大尺寸基片的刻蚀（我们可以提供1.5m直径的大尺寸基片刻蚀）。

对于430mm直径的样片，我们配套17”的阳极氧化铝样品台，对氟基气体以及其它常规气体惰性，可以直接放置基片到样品台，而无需片托。样品台为电隔离的水冷设计，工艺期间不会出现RF随冷却剂泄露而导致功率衰减的问题，确保刻蚀工艺的稳定性。在去边5mm的情况下达到优于+/-5%的刻蚀均匀性。

如果选配Auto L/UL，样品台可升级为带顶针升降机制的样品台，可从预真空臂自动传输样片。

05. 产品优势之真空系统（分子泵已选配）

NANO-MASTER 普法HiPace700 型抗腐蚀涡轮分子泵，超低维护率，160 ISO-K 接口，抽速可达680L/Sec。串接普法2021C1型机械泵，带Fombline泵油，可支持氟基气体和氧气等活性气体使用。采用真空直连设计，分子泵和腔体之间具有优异的真空传导率。系统可以在 8小时内达到极限真空（5x10-7Torr），20 分钟可达到10-6Torr 量级的高工艺真空。系统通过计算机直接控制涡轮分子泵的涡轮速度，可以实现工艺腔体下游压力的全自动调节，快速稳定。

双真空计配置，Baratron真空计用于工艺压力的实时监测，另外Inficon冷离子真空计用于本底真空测量，真空读数实时显示在监控屏幕上，通过图表和数字两种方式可以查看实时真空和真空趋势曲线。

06. 产品优势之 气流分布

淋浴头气流分布，三个独立的气体管路跟淋浴头相连无绕曲的气体管路设计。

五路气体包含SF6，CF4，CHF3，O2和Ar，每路气体包含柜体内的不锈钢气体管路、气动截止阀和MFC质量流量控制器，通过计算机可以实现全自动精确的流量控制。气体管路通过VCR和VCO连接，气体管路采用N2气体吹扫。其中CF4和O2可以用于腔体的等离子自动清洗。

07. 产品优势之 等离子源电源

系统配套两套NANO-MASTER等离子源电源，跟NANO-MASTER系统具有优异的结合性能。两套电源均为1KW的功率，13.56MHz频率，均配套自动调谐器。其中一套电源配套自动调谐器用于样品台偏压，可实现RIE刻蚀。第二套电源带自动调谐器用于HCP等离子源，用于产生高密度等离子。两套电源可独立控制，实现等离子密度和等离子能量的分开控制。支持多种模式的刻蚀。

08. 产品优势之 控制系统

系统通过Labview软件和20”触屏监控屏幕提供友好的操作界面，通过计算机实现全自动的工艺控制，使得该RIE-HCP系统具有高度的可重复性。完全的安全互锁，四级密码授权访问保护，包含:操作者（运行菜单）、工程师（独立控制子系统及菜单开发）、工艺工程师(编写程序)、维护，菜单驱动。真空、气流、分子泵速度、偏压、阀门状态等各工艺参数实时显示。

Engineering Mode界面

系统支持不限数量的工艺程序，每一个工艺可以支持1-100个工艺步骤。

在工艺工程师模式下，用户可以根据自己的需要编辑多步骤的程序，每个步骤均可设定各个气体的使用/停用，以及流量大小，可以分别设置两个等离子源电源的各自功率以及启用/关闭状态，可分别使用单独使用，也可以同时使用。此外，可以设定工艺的目标压力以及是否启用调节。

Service Mode界面

用户可以在维护模式下，对系统进行手动模式的调试，可以用于开发工艺程序。其中任意一个参数均可独立调节。系统提供两种模式调节腔体的工艺真空：设定目标压力，或者设定分子泵的目标转速。

整个系统只需要按照字段输入想要调试的内容值即可，具备简便的操作。

09. 产品优势之 系统设计

系统提供紧凑型的设计，占地面积紧凑，性能出色，控制先进，全面的安全保障。先进的设计，确保了系统紧凑的同时维持了高品质的性能。对于NRE-4000 型系统，左侧为气路和真空相关的配置，右侧为控制和仪表的配置。

10. 产品优势之 案例

以下为我们的RIE系统（不带HCP）的对硅和铟镓砷的刻蚀案例。

Si的RIE刻蚀

InGaAs的RIE刻蚀

11. 产品优势之 客户列表

Air Force, OH

Peking University,Beijing, China

Beijing Institute of Technology, Beijing, China

Nanjing University, Nanjing, China

Jilin Jianzhu University, Jilin, China

NREL, Golden, CO

Anhui Normal University, Wuhu, Anhui China

HKPC, Hong Kong

Dalian University of Technology，Dalian，China

Motorola, Austin, TX

IBM, Yorktown, Hts., NY

Shenzhen advanced technology research institute，Shenzhen，China

Tanner Research, Pasadena, CA

Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS，Xi’an，China

Advance Material Research Center SIRIM Bhd, Malaysia

Jiangsu University, Zhenjiang, China

GE Global Research, Niskayuna, NY

Shanghai institute of silicate technology，Shanghai，China

SITAR, Bangalore, India

Baoji University, Shaanxi, China

Wuhan Academy of Agricultural Sciences, Hubei, China

3M, St Paul, MN

IMRE, Singapore

Sichuan University, Chengdu, China

Xi’an 771 Institute, Xi’an, China

ARACA, Tucson, AZ

ST Microelectronics, Carrolton, TX

CRS, Hong Kong, China

NASA, Hampton, VA

nanoCoolers, Austin, TX

Shanghai Jiaotong University, Shanghai, China

South China University of Technology，Guangzhou，China

TOTAL, Palaiseau Cedex, France

Universidad Pais Vasco, Leioa, Spain

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