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IBE机台内部构造原理

10/23 15:45
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如上图,这是一套典型的?高真空 Ion Beam Etch(IBE)系统结构图,该技术属于物理刻蚀方式,依赖氩气离子轰击晶圆表面进行材料移除。

主要组成模块与功能详解:

① ?Gas Supply(Argon)

气源为?氩气(Ar),经绿色标注部分导入系统。

作用:氩气注入后电离成 Ar? 离子,作为物理刻蚀“子弹”轰击样品。

② ?Ion Source 部分(右侧)

Cathode(红色部分):电子发射源(电热射频),用于激发气体。

Anode:阳极,和阴极之间建立电场,产生等离子体

Grid(栅极:控制和加速离子方向与能量。

Beam Supply / Accelerator Supply:提供离子加速电压,使离子束定向轰击。

最终输出一束 定向性强、能量可控的离子束(Ar?)。

③ ?Ion Beam(离子束)

由 Grid 加速出的离子束沿直线方向打向左侧的 Substrate。

④?Substrate & Rotating Stage

Substrate:被刻蚀样品(如晶圆、膜层)。

Rotating Stage:可调角度(0°~90°)的旋转台,方便控制刻蚀方向和均匀性。

⑤?Neutralizer(中和器)

由于离子束为正电,样品表面会积累负电荷,影响刻蚀精度。

Neutralizer(蓝色圈部分)?发射电子,中和靶材表面电荷,防止电荷堆积导致束流偏转或刻蚀异常。


⑥?Vacuum System

Rough Vacuum Pump:前级泵(粗抽),先将腔体压力降低。

High Vacuum Molecular Pump:分子泵,进一步抽真空,维持 <10?? Torr 环境。

低压环境确保离子束不被中途碰撞散射,保持高方向性。

⑦ ?各类电源模块

AC Cathode Supply:为阴极提供能量。

Discharge Supply:触发放电以激发等离子体。

Beam Supply / Accelerator Supply:控制离子束能量。

Neutralizer Supply:提供中和电子电源

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