RIE包含了一個高真空的反應腔,壓力范圍通常在1~1oO Pa,腔內有兩個平行板狀的電極。IC01CP如圖1l△所示是RIE設各示意圖,其中,一個電極與反應器的腔壁一起接地,另一個電極與晶片夾具接在RF產生器上(常用頻率為13,56MHz)。

   當接通RF電源時,等離子體電位通常高于接地端。因此,即使將晶片放置于接地的電極上,也會受到離子的轟擊,但此離子能量(0~100eV)遠小于將晶片放置于接RF端的電極時的能量(100~1000eV)。將晶片置于接地反應外,還可利用高能量的離子轟擊薄膜表面去除二次沉積的反應產物或聚合物,從而達成各向異性的刻蝕。傳統RIE的優點是結構簡單且價格低廉,其缺點是在增加等離子體密度的同時加大了離子轟擊的能量,這會破壞薄膜和襯底材料的結構。另外,當刻蝕尺寸小于0,6um之后,刻蝕圖形的深寬比將變得很大,需要較低的壓力以提供離子較長的自由路徑,確保刻蝕的垂直度。而在較低的壓力下,等離子體密度將大幅降低,使刻蝕速率變慢。

   解決離子能量隨等離子體密度變化的方法是改用三極式RIE,其設各示意圖如圖115所示。它有二個電極,可將等離子體的產生與離子的加速分開控制,進而達到增加等離子體密度而不增加離子轟擊能量的需求。而要解決低壓時等離子體密度不足的現象,則要靠后述的高密度等離子體來完成,即需要改變整個等離子體源的設計。