仪器网（yiqi.com）欢迎您！

反应离子刻蚀机是一款独立式RIE反应离子刻蚀系统，配套有淋浴头气体分布装置以及水冷RF样品。具有不锈钢柜子以及13"的上盖式圆柱形铝腔，便于晶圆片装载.腔体有两个端口：一个带有2"的视窗,另一个空置用于诊断。反应离子刻蚀机可以支持zui大到12"的晶圆片。腔体为超净设计，并且根据配套的真空泵可以达到10-6 Torr 或更小的极限真空。反应离子刻蚀机系统可以在20mTorr到8Torr之间的真空下工作。真空泵组包含一个节流阀，一个250l/s的涡轮分子泵，滤网过滤器，以及一个10cfm的机械泵(带Formblin泵油)。RF射频功率通过600W，13.56MHz的电源和自动调谐器提供。系统将持续监控直流自偏压，该自偏压可以高达-500V，这对于各向异性的刻蚀至关重要。

反应离子刻蚀机是基于PC控制的全自动系统。系统真空压力及DC直流偏压将以图形格式实时显示，流量及功率则以数字形式实时显示。系统提供密码保护的四级访问功能:操作员级、工程师级、工艺人员级，以及维护人员级。允许半自动模式(工程师模式)、写程序模式(工艺模式)，和全自动执行程序模式(操作模式)运行系统。基于全自动的控制，该系统具有高度的可重复性。
   
反应离子刻蚀机检验操作及判断
    1. 确认万用表工作正常，量程置于200mV。
    2.冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。
    3.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正值，说明导电类型为P 型，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。
    4.如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新装片，进行刻蚀。

广西师范大学RIE反应离子刻蚀机顺利验收

近日，NANO-MASTER工程师至广西师范大学，顺利安装验收NRE-3000型RIE反应离子刻蚀系统！

详细参数：

1.  腔体：10”直径的圆柱形腔体；阳极氧化铝材质，抗腐蚀性强；上下盖设计，气动升降顶盖，一键实现上盖的开启/闭合；淋浴头设计，最佳的气流均匀分布

2. 样品台：4”样品台；冷却功能；偏压功能，支持各向异性的垂直刻蚀；

3. 质量流量控制器：4路气体，每路包含MFC、气动截止阀和不锈钢管路气体

4. 真空系统：分子泵与机械泵，4分钟内可达10-4Torr的高工艺真空度，12小时抽气后，干净腔体中的压力可达极限真空6x10-7 Torr；分子泵与工艺腔体采用直连设计方案，具有最佳的真空传导率

5. 射频电源：13.56MHz，300W，反射功率≤5W，配套自动调谐器，稳定输出功率为95%

6. 控制系统：Lab View软件控制；四级密码授权访问；压力、流量、功率等主要参数指标实时显示；20”的监控屏幕

7. 系统信息：26”×26”占地面积；铝质柜体；完全的安全联锁

8. 主要工艺参数

（1）应用范围：有机物刻蚀、硅的化合物刻蚀、光刻胶去胶等；

（2）工艺参数：4”片为例；

（3）刻蚀均匀性优于：+/-3%；

（4）Si3N4的刻蚀速率：≥50nm/min；

（5）对PR选择比：≥1.5:1；

（6）陡直度：≥82°；

（7）SiO2的刻蚀速率：≥40nm/min；

（8）对PR选择比：≥1.5:1；

（9）陡直度：≥85°。

反应离子刻蚀

概述：

反应离子腐蚀技术是一种各向异性很强、选择性高的干法腐蚀技术。它是在真空系统中利用分子气体等离子来进行刻蚀的，利用了离子诱导化学反应来实现各向异性刻蚀，即是利用离子能量来使被刻蚀层的表面形成容易刻蚀的损伤层和促进化学反应，同时离子还可清除表面生成物以露出清洁的刻蚀表面的作用。主要用于Si、SiO2、SiNx、半导体材料、聚合物、金属的刻蚀以及光刻胶的去除等，广泛应用于物理，生物，化学，材料，电子等领域。

工作原理：

通常情况下，反应离子刻蚀机的整个真空壁接地, 作为阳极, 阴极是功率电极, 阴极侧面的接地屏蔽罩可防止功率电极受到溅射。要腐蚀的基片放在功率电极上。腐蚀气体按照一定的工作压力和搭配比例充满整个反应室。对反应腔中的腐蚀气体, 加上大于气体击穿临界值的高频电场, 在强电场作用下, 被高频电场加速的杂散电子与气体分子或原子进行随机碰撞, 当电子能量大到一定程度时, 随机碰撞变为非弹性碰撞, 产生二次电子发射, 它们又进一步与气体分子碰撞, 不断激发或电离气体分子。这种激烈碰撞引起电离和复合。当电子的产生和消失过程达到平衡时, 放电能继续不断地维持下去。由非弹性碰撞产生的离子、电子及及游离基(游离态的原子、分子或原子团) 也称为等离子体, 具有很强的化学活性, 可与被刻蚀样品表面的原子起化学反应, 形成挥发性物质, 达到腐蚀样品表层的目的。同时, 由于阴极附近的电场方向垂直于阴极表面, 高能离子在一定的工作压力下, 垂直地射向样品表面, 进行物理轰击, 使得反应离子刻蚀具有很好的各向异性。所以，反应离子刻蚀包括物理和化学刻蚀两者的结合。

刻蚀气体的选择

对于多晶硅栅电极的刻蚀，腐蚀气体可用Cl2或SF6，要求对其下层的栅氧化膜具有高的选择比。刻蚀单晶硅的腐蚀气体可用Cl2/SF6或SiCl4/Cl2；刻蚀SiO2的腐蚀气体可用CHF3或CF4/H2；刻蚀Si3N4的腐蚀气体可用CF4/O2、SF6/O2或CH2F2/CHF3/O2；刻蚀Al（或Al-Si-Cu合金）的腐蚀气体可用Cl2、BCl3或SiCl4；刻蚀W的腐蚀气体可用SF6或CF4；刻蚀光刻胶的腐蚀气体可用氧气。

对于石英材料, 可选择气体种类较多, 比如CF4、CF4+ H2、CHF3 等。我们选用CHF3 气体作为石英的腐蚀气体。其反应过程可表示为：CHF3 + e——CHF+2 + F (游离基) + 2e，SiO 2 + 4F SiF4 (气体) + O 2 (气体)。SiO 2 分解出来的氧离子在高压下与CHF+2 基团反应， 生成CO ↑、CO 2↑、H2O ↑、O F↑等多种挥发性气体。

对于锗材料、选用含F 的气体是十分有效的。然而, 当气体成份中含有氢时, 刻蚀将受到严重阻碍, 这是因为氢可以和氟原子结合, 形成稳定的HF, 这种双原子HF 是不参与腐蚀的。实验证明, SF6 气体对Ge 有很好的腐蚀作用。反应过程可表示为：SF6 + e——SF+5 + F (游离基) + 2e，Ge + 4F——GeF4 (挥发性气体)   。

设备：

典型的（平行板）RIE系统包括圆柱形真空室，晶片盘位于室的底部。晶片盘与腔室的其余部分电隔离。气体通过腔室顶部的小入口进入，并通过底部离开真空泵系统。所用气体的类型和数量取决于蚀刻工艺;例如，六氟化硫通常用于蚀刻硅。通过调节气体流速和/或调节排气孔，气体压力通常保持在几毫托和几百毫托之间的范围内。

存在其他类型的RIE系统，包括电感耦合等离子体（ICP）RIE。在这种类型的系统中，利用RF供电的磁场产生等离子体。虽然蚀刻轮廓倾向于更加各向同性，但可以实现非常高的等离子体密度。

平行板和电感耦合等离子体RIE的组合是可能的。在该系统中，ICP被用作高密度离子源，其增加了蚀刻速率，而单独的RF偏压被施加到衬底（硅晶片）以在衬底附近产生定向电场以实现更多的各向异性蚀刻轮廓。

操作方法：

通过向晶片盘片施加强RF（射频）电磁场，在系统中启动等离子体。该场通常设定为13.56兆赫兹的频率，施加在几百瓦特。振荡电场通过剥离电子来电离气体分子，从而产生等离子体 。

在场的每个循环中，电子在室中上下电加速，有时撞击室的上壁和晶片盘。同时，响应于RF电场，更大质量的离子移动相对较少。当电子被吸收到腔室壁中时，它们被简单地送到地面并且不会改变系统的电子状态。然而，沉积在晶片盘片上的电子由于其DC隔离而导致盘片积聚电荷。这种电荷积聚在盘片上产生大的负电压，通常约为几百伏。由于与自由电子相比较高的正离子浓度，等离子体本身产生略微正电荷。

由于大的电压差，正离子倾向于朝向晶片盘漂移，在晶片盘中它们与待蚀刻的样品碰撞。离子与样品表面上的材料发生化学反应，但也可以通过转移一些动能来敲除（溅射）某些材料。由于反应离子的大部分垂直传递，反应离子蚀刻可以产生非常各向异性的蚀刻轮廓，这与湿化学蚀刻的典型各向同性轮廓形成对比。

RIE系统中的蚀刻条件很大程度上取决于许多工艺参数，例如压力，气体流量和RF功率。 RIE的改进版本是深反应离子蚀刻，用于挖掘深部特征。

       该仪器测试固定电工绝缘材料受湿时表面火花放电能力，测定其相比漏电起痕指数CTI和漏电起痕指数PTI。它适用于潮湿环境条件下使用的绝缘材料,电机、电器和家用电器绝缘结构件耐漏电起痕性能评定。漏电起痕系指在绝缘物表面有电位差的部位形成碳化导电通路，使之丧失绝缘性能现象。

1、基本原理 

气相色谱（GC）是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物，对含有未知组分的样品，首先必须将其分离，然后才能对有关组分进行进一步的分析。混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异，GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体（即载气，一般是N2、He等）带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来，也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附，结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器，检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例，当将这些信号放大并记录下来时，就是如图2所示的色谱图（假设样品分离出三个组分），它包含了色谱的全部原始信息。在没有组分流出时，色谱图的记录是检测器的本底信号，即色谱图的基线。 

2、气相色谱结构及维护 

2.1进样隔垫 

进样隔垫一般为硅橡胶材料制成，一般可分普通型、优质型和高温型三种，普通型为米黄色，不耐高温，一般在200℃以下使用；优质型可耐温到300℃；高温型为绿色，使用温度可高于350℃，至色谱柱Z多使用温度的400℃。正因为进样隔垫多为硅橡胶材料制成，其中不可避免地含有一些残留溶剂和/或低分子齐聚物，另外由于汽化室高温的影响，硅橡胶会发生部分降解，这些残留的溶剂和降解产物如果进入色谱柱，就可能出现“鬼峰”（即不是样品本身的峰），从而影响分析。解决的办法有：一是进行“隔垫吹扫”，二是更换进样隔垫。 

一般更换进样隔垫的周期以下面三个条件为准：（1）出现“鬼峰”；（2）保留时间和峰面积重现性差；（3）手动进样次数70次，或自动进样次数50次以后。 

2.2 玻璃衬管

气相色谱的衬管多为玻璃或石英材料制成，主要分成分流衬管、不分流衬管、填充柱玻璃衬管三种类型。衬管能起到保护色谱柱的作用，在分流/不分流进样时，不挥发的样品组分会滞留在衬管中而不进入色谱柱。如果这些污染物在衬管内积存一定量后，就会对分析产生直接影响。比如，它会吸附极性样品组分而造成峰拖尾，甚至峰分裂，还会出现“鬼峰”，因此一定要保持衬管干净，注意及时清洗和更换。

玻璃衬管清洗的原则和方法

当以下现象：（1）出现“鬼峰”；（2）保留时间和峰面积重现性差出现时，应考虑对衬管进行清洗。清洗的方法和步骤如下：（1）拆下玻璃衬管；（2）取出石英玻璃棉；（3）用浸过溶剂（比如丙酮）的纱布清洗衬管内壁。 玻璃衬管更换时要注意玻璃棉的装填：装填量3～6mg，高度5～10mm。要求填充均匀、平整。 

2.3 气体过滤器 

变色硅胶可根据颜色变化来判断其性能，但分子筛等吸附有机物的过滤器就不能用肉眼判断了，所以必须定期更换，一般3个月更换或再生一次。 

由于分流气路中的分子筛过滤器饱和或受污严重，就会出现基线漂移大的现象，这个时候就必须更换或再生过滤器了。再生的方法是：（1）卸下过滤器，反方向连接于原色谱柱位置。（2）再生条件：载气流速40～50ml/min，温度340℃，时间5h。

2.4 检测器 

如果说色谱柱是色谱分离的心脏，那么，检测器就是色谱仪的眼睛。无论色谱分离的效果多么好，若没有好的检测器就会“看”不出分离效果。因此，高灵敏度、高选择性的检测器一直是色谱仪发展的关键技术。目前，GC所使用的检测器有多种，其中常用的检测器主要有火焰离子化检测器（FID）、火焰热离子检测器（FTD）、火焰光度检测器（FPD）、热导检测器（TCD）、电子俘获检测器（ECD）等。下面对检测器的日常维护作简单讨论： 

2.4.1火焰离子化检测器（FID） 

（1） FID虽然是准通用型检测器，但有些物质在检测器上的响应值很小或无响应，这些物质包括yongjiu气体、卤代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、CCl4，等等。所以检测这些物质时不应使用FID。 

（2）FID的灵敏度与氢气、空气、氮气的比例有直接关系，因此要注意优化，一般三者的比例应接近或等于1∶10∶1。 

（3）FID是用氢气在空气燃烧所产生的火焰使被测物质离子化的，故应注意安全问题。在未接上色谱柱时，不要打开氢气阀门，以免氢气进入柱箱。测定流量时，一定不能让氢气和空气混合，即测氢气时，要关闭空气，反之亦然。无论什么原因导致火焰熄灭时，应尽量关闭氢气阀门，直到排除了故障重新点火时，再打开氢气阀门。 

（4）为防止检测器被污染，检测器温度设置不应低于色谱柱实际工作的Z强温度。检测器被污染的影响轻则灵敏度明显下降或噪音增大，重则点不着火。消除污染的办法是对喷嘴和气路管道的清洗。具体方法是：断开色谱柱，拔出信号收集极；用一细钢丝插入喷嘴进行疏通，并用丙酮、乙醇等溶剂浸泡。

2.4.2 火焰热离子检测器（FTD） 

FTD使用注意事项： 

（1） 铷珠：避免样品中带水，使用寿命大约600～700h； 

（2） 载气：N2或He，要求纯度99.999%。一般He的灵敏度高； 

（3） 空气：建议是选钢瓶空气，无油； 

（4） 氢气：要求纯度99.999%。 

另外需要注意的是使用FTD时，不能使用含氰基固定液的色谱柱，比如OV-1701。 

2.4.3火焰光度检测器（FPD） 

FPD使用注意事项： 

（1） FPD也是使用氢火焰，故安全问题与FID相同； 

（2） 顶部温度开关常开（250℃）； 

（3） FPD的氢气、空气和尾吹气流量与FID不同，一般氢气为60～80ml/min，空气为 100～120ml/min，而尾吹气和柱流量之和为20～25ml/min。分析强吸附性样品如农药等，中部温度应高于底部温度约20℃； 

（4） 更换滤光片或点火时，应先关闭光电倍增管电源； 

（5） 火焰检测器，包括FID、FPD，必须在温度升高后再点火；关闭时，应先熄火再降温。 

2.4.4热导检测器（TCD）

TCD使用注意事项： 

（1）确保热丝不被烧断。在检测器通电之前，一定要确保载气已经通过了检测器，否则，热丝就可能被烧断，致使检测器报废；关机时一定要先关检测器电源，然后关载气。任何时候进行有可能切断通过TCD的载气流量的操作，都要关闭检测器电源； 

（2）载气中含有氧气时，热丝寿命会缩短，所以载气中必须彻底除氧； 

（3）用氢气作载气时，气体排至室外； 

（4）基线漂移大时，要考虑以下几个问题：双柱是否相同，双柱气体流速是否相同；是否漏气； 更换色谱柱至检测器的石墨垫圈。 池体污染； 清洗措施：正己烷浸泡冲洗。

 2.4.5 电子俘获检测器（ECD） 

ECD使用注意事项： 

（1） 气路安装气体过滤器和氧气捕集器； 氧气捕集器再生： 

（2） 使用填充柱时也需供给尾吹气（2～3ml/min）； 

（3） 操作温度为250～350℃。无论色谱柱温度多么低，ECD的温度均不应低于250℃， 否则检测器很难平衡。

（4） 关闭载气和尾吹气后，用堵头封住ECD出口，避免空气进入。

3、基本操作

3.1 加热 

由于气相色谱仪的生产厂家和质量的不同．测定温度的方式也不相同 对于用微机设数法或拨轮选择法给定温度．一般是直接设数或选择合适给定温度值加以升温．而如果是采用旋钮定位法．则有技巧可言

3.1.1过温定位法

将温控旋钮调至低于操作温度约30℃处 给气相色谱仪升温 当过温至约为操作温度时．配台温度指示和加热指示灯．再逐渐将温控旋钮调至台适位置

3.1.2 分步递进定位法

将温控旋钮朝升温方向转动一个角度．升温开始．指示灯亮：当温度基本稳定时 再同向转动温控旋钮．开始继续升温：如此递进调节、直至恒温在工作温度上.

3.2 调池平衡 

调池平衡 实际是调热导电桥平衡．使之有较为台适的输出 讲调节技巧．其实是对具有池平衡、调零和记录调零等

第1步．用池平衡或调零旋钮将记录仪指针调至台适位置；

第二步．自衰减至l6倍左右．观察记录仪指针移动情况；

原文地址：http://www.easylabplus.com/index-news-describe-html-973.html

紫外老化试验箱是一种用于模拟自然环境中的紫外线、湿度和温度对材料老化影响的设备。它被广泛用于研究材料的耐久性、性能和可靠性，是产品质量控制和研发过程中不可或缺的实验设备。

紫外老化试验箱通常由箱体、紫外灯、控温系统、湿度控制系统和样品旋转系统等组成。箱体用于容纳样品，紫外灯用于模拟太阳光中的紫外线，控温系统用于控制试验温度，湿度控制系统用于控制试验湿度，样品旋转系统用于使样品均匀受到紫外线的照射。

操作紫外老化试验箱的步骤如下：

1. 准备样品：将需要测试的材料制作成标准样件，并清洗干净。

2. 设置试验参数：根据测试需求，设置试验温度、试验湿度和紫外灯的照射时间等参数。

3. 将样品放入试验箱：将准备好的样品放入试验箱中，确保样品均匀受到紫外线的照射。

4. 开启试验箱：开启试验箱的电源，启动试验。

5. 定期观察样品的的变化：在试验过程中，需要定期观察样品的颜色变化、性能变化等，记录实验数据。

6. 结束试验：达到设定的试验时间后，关闭试验箱的电源，结束试验。

使用紫外老化试验箱时需要注意以下事项：

1. 注意安全：试验过程中，需要避免手伸入试验箱中，以防烫伤或者紫外线过度照射伤害皮肤。

2. 保养设备：定期清洗试验箱内部，更换滤网，保持设备的良好运行状态。

3. 正确使用设备：根据设备操作手册进行操作，避免误操作导致设备损坏或者样品测试结果不准确。

在使用紫外老化试验箱的过程中，可能会遇到一些问题，例如紫外灯不亮、控温系统失灵等。对于这些问题，可以参考设备操作手册或者联系设备生产商进行解决。

紫外老化试验箱具有模拟自然环境老化的作用，可以有效地检测材料的耐久性、性能和可靠性。但是，由于设备的价格较高，维护成本也较高，因此需要在购买和维护设备时进行综合考虑。

总之，紫外老化试验箱是一种重要的材料老化测试设备，可以有效地帮助研究人员了解材料的性能和可靠性。在使用设备时，需要注意安全和设备的保养，同时正确使用设备，避免误操作对设备造成损坏或者影响测试结果的准确性。

真空干燥箱操作方法： 

（1）需干燥处理的物品放入宝元通真空干燥箱内，将箱门关上，并关闭放气阀，开启真空阀，接通真空泵电源开始抽气，使箱内真空度达到-0.1M Pa时，关闭真空阀，再关闭真空泵电源。 

（2）把真空干燥箱电源开关拨至“开”处，选择所需的设定温度，箱内温度开始上升，当箱内温度接近设定温度时，加热指示灯忽亮忽熄，反复多次，一般120min以内可进入恒温状态。 

（3）所需工作温度较低时，可采用二次设定方法，如所需温度60℃，初次可设定50℃，等温度过冲开始回落后，再***次设定60℃。

（4）根据不同物品潮湿程度，选择不同的干燥时间，如干燥时间较长，真空度下降，需再次抽气恢复真空度，应先开真空泵电源，再开启真空阀。

（5）干燥结束后应先关闭干燥箱电源，开启放气阀，解除箱内真空状态，再打开箱门取出物品。（解除真空后，如密封圈与玻璃门吸紧变形不易立即打开箱门，经过一段时间后，等密封圈恢复原形后，才能方便开启箱门。）

真空干燥箱操作注意事项：
（1）不可在干燥箱加热状态下放置样品，需在确保加热关闭状态下放置样品，放置样品时，上下四周应留存空间，保持箱内气流畅通。

（2）箱内底部加热丝上置有散热板，不可将样品放置其上，以免影响热量上流导致热量积累，若样品在高温状态下会产生相态变化，装在托盘中，避免污染其他样品。

（3）含易燃易爆等有机挥发性溶剂或助剂禁止放入箱内。