HF氣相蝕刻機VPE系列VPE100、VPE150、VPE200

VPE由反應室和蓋子組成。加熱元件集成在蓋子中。它控制待蝕刻基板的溫度。晶片夾緊可以通過兩種方式實現：晶片可以通過使用夾緊環進行機械夾緊。擰緊是從設備的背面進行的，該背面永遠不會與氫氟酸（HF）蒸汽接觸。這3個螺母很容易用防護手套處理。另一種選擇是靜電夾緊。單個芯片（長度超過10毫米）以及晶片都可以夾在加熱元件上。晶片的背面受到保護，免受蝕刻。

將液態HF填充到反應室中。反應室用蓋子封閉。HF蒸汽在室溫下產生，蝕刻過程自發開始。蝕刻速率由晶片溫度控制，晶片溫度可在35°C至60°C之間調節。

加工后，酸可以儲存在儲器中，以便在可密封的容器中重復使用。液體轉移只需用手柄降低連通的儲液器即可完成。由于重力作用，酸流入儲液罐，可以通過兩個閥門關閉。通過打開閥門并提起手柄來重新填充反應室。酸流入反應室。酸可以重復用于多次蝕刻，直到必須更換為止。VPE系統占地面積小，可以很容易地集成到現有的流箱中。

溫控反應室（TRC）
二氧化硅的蝕刻速率隨反應室中液體HF的溫度略有變化。HF的溫度取決于潔凈室的環境溫度。此外，HF在長時間蝕刻過程中會加熱，導致晶片之間的蝕刻速率增加，直到系統穩定。
為了穩定蝕刻速率，我們有一個帶有溫度控制液體HF的反應室。HF的溫度可以通過額外的控制器進行調節。將HF酸加熱到閾值溫度以上可以在蝕刻過程中保持溫度穩定。

MEMS靜摩擦

二氧化硅通常用作微機械結構的犧牲層。例如，絕緣體上硅(SOI)晶片上的深度反應離子蝕刻(DRIE)器件通常在液體氫氟酸(HF)中釋放。在去離子水中沖洗晶片后，水的表面張力破壞了釋放的結構或結構相互粘附。

靜摩擦的解決方案:含碘的HF蒸汽VPE

在HF蒸汽中蝕刻二氧化硅是一種準干法。由于HF蒸汽環境中的濕度，在晶片上存在非常薄的水膜。HF被吸收并蝕刻二氧化硅(SiO₂).在反應過程中，產生硅烷和水。硅烷以氣相形式逸出。有趣的是，在這個反應中，水起引發劑的作用，并且是由反應過程本身產生的。在加熱襯底時，可以通過控制表面上的水量來調整蝕刻速率。在4-6微米/小時的蝕刻速率下，大多數結構可以被釋放而不會粘連。蝕刻進度和均勻性如下圖所示。

應用示例

• 無靜摩擦MEMS釋放
• 結構細化
• SOI襯底上結構的無切割釋放
• 蝕刻速率可從0到約30微米/小時調節
• 單面氧化硅₂蝕刻(加工過程中背面受到保護)