KRI 考夫曼离子源应用案例发布日期：2026-02-12

上海伯东 RFICP 380 射频离子源用于化合物半导体器件离子束刻蚀

1. 应用介绍

行业领域：化合物半导体 / 功率电子
工艺设备：IBE 离子束刻蚀系统
加工材料：GaN、AlGaN、GaAs、SiC 等
晶圆尺寸：150mm、200mm

工艺背景：

氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）、砷化镓异质结双极晶体管（GaAs HBT）等化合物半导体器件对刻蚀工艺有特殊要求：需要各向异性刻蚀以获得陡直侧壁，同时要求低损伤以保持材料电学性能。传统湿法腐蚀各向同性，无法满足精细图形要求；ICP-RIE 等等离子体刻蚀存在离子轰击损伤和聚合物残留问题。

工艺目标：

实现化合物半导体材料的低损伤、高均匀性、高选择比刻蚀，满足射频前端、功率电子等应用对器件性能的要求。

2. 推荐产品

美国 KRI 射频离子源 RFICP 380

本应用采用 RFICP 380 射频离子源作为 IBE 刻蚀源，配置准直束三栅极组件，实现低能量、低损伤、高均匀性的化合物半导体刻蚀。

选型依据：

工艺需求	KRI RFICP 380 解决方案
200mm 晶圆均匀刻蚀	栅极直径30cm，束流均匀性好
低损伤刻蚀	射频放电无电极污染；离子能量可低至100eV
原子级深度控制	离子能量/束流独立调节，刻蚀速率稳定可控
反应刻蚀兼容	可通入 Cl₂、BCl₃、SF₆ 等反应气体
高选择比	低能量物理溅射 + 化学辅助刻蚀

3. 工艺实现与技术优势

刻蚀机理：

离子源产生的惰性气体或反应气体离子束轰击晶圆表面，通过物理溅射或化学辅助物理溅射去除材料。离子能量、束流密度、入射角度、气体种类均可独立调节，实现刻蚀速率、侧壁形貌、表面粗糙度的优化控制。

工艺能力：

a. 支持物理刻蚀（Ar）和反应离子束刻蚀（Cl₂、BCl₃、SF₆、CF₄ 等）

b. 离子能量宽范围可调，低能量模式适用于浅结刻蚀、栅槽刻蚀等敏感工艺

c. 束流均匀性好，保障大尺寸晶圆刻蚀一致性

d. 可配合载台倾斜/旋转机构，实现复杂三维结构刻蚀

4. 关键性能参数（源自KRI官方数据表）

参数名称	技术规格
离子源型号	KRI RFICP 380
放电方式	射频感应耦合等离子体
栅极直径	30 cm Φ
最大离子束流	>1500 mA
离子能量范围	100 - 1200 eV
离子束类型	聚焦、平行、散射（可选）
工作气体	Ar, Kr, Xe, O₂, N₂, H₂ 等
气体流量范围	15 - 50 sccm
典型工作压力	< 0.5 mTorr
中和器	LFN 2000
适用晶圆尺寸	150mm、200mm

5. 应用成果与客户价值

工艺效果：

a. 低损伤刻蚀：低能量模式减少晶格损伤，保留材料本征电学性能

b. 高均匀性：大尺寸晶圆范围内刻蚀深度一致性好

c. 侧壁控制：准直离子束实现陡直侧壁，满足精细图形要求

d. 表面光滑：刻蚀后表面粗糙度低，减少后续工艺缺陷

客户收益：

a. 满足 GaN HEMT、GaAs HBT 等器件对栅槽刻蚀、台面隔离等关键工艺的要求

b. 200mm 大尺寸晶圆加工能力提升产能，降低制造成本

c. 低损伤特性提升器件良率和可靠性

d. 反应刻蚀能力拓展工艺窗口，支持多种化合物半导体材料

上海伯东是日本 NS 离子蚀刻机, 美国 KRI 考夫曼离子源, 德国 ph-instruments 磁悬浮转子真空计, 德国 普发 Pfeiffer 真空设备, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 美国 HVA 真空阀门, 美国 Gel-pak 芯片包装盒,比利时原装进口 Europlasma 等离子表面处理机 , 和美国 Ambrell 感应加热设备 等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!

伯东代理品牌

若您需要进一步的了解详细信息或讨论, 请参考以下联络方式:

上海伯东联系方式

上海伯东: 罗小姐台湾伯东: 王小姐
T: +86-21-5046-1322 T: +886-3-567-9508 ext 161
M: 1520-195-1076 ( 微信同号 ) F: +886-3-567-0049
QQ: 2470772868 M: +886-939-653-958
www.hakuto-china.cn www.hakuto-vacuum.com.tw