深硅刻蝕通是MEMS器件中重要的一環(huán),其中使用較廣的是Bosch工藝,Bosch工藝的基本原理是在刻蝕腔體內(nèi)循環(huán)通入SF6和C4F8氣體,SF6在工藝中作為刻蝕氣體,C4F8作為保護氣體,C4F8在腔體內(nèi)被激發(fā)會生成CF2-CF2高分子薄膜沉積在刻蝕區(qū)域,在SF6和RFPower的共同作用下,底部的刻蝕速率高于側(cè)壁,從而對側(cè)壁形成保護,這樣便能實現(xiàn)高深寬比的硅刻蝕,通常深寬比能達到40:1。離子束蝕刻 (Ion beam etch) 是一種物理干法蝕刻工藝。由此,氬離子以約1至3keV的離子束輻射到表面上。三五族材料是指由第三、第五主族元素組成的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于微波、光電、太赫茲等領(lǐng)域。重慶Si材料刻蝕版廠家
深硅刻蝕設(shè)備的發(fā)展歷史是指深硅刻蝕設(shè)備從誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷的各個階段和里程碑,它可以反映深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)進步和市場需求。以下是深硅刻蝕設(shè)備的發(fā)展歷史:一是誕生階段,即20世紀80年代到90年代初期,深硅刻蝕設(shè)備由于半導(dǎo)體工業(yè)對高縱橫比結(jié)構(gòu)的需求而被開發(fā)出來,采用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)技術(shù),但由于刻蝕速率低、選擇性差、方向性差等問題而無法滿足實際應(yīng)用;二是發(fā)展階段,即20世紀90年代中期到21世紀初期,深硅刻蝕設(shè)備由于MEMS工業(yè)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需求而得到快速發(fā)展,先后出現(xiàn)了Bosch工藝和非Bosch工藝等技術(shù),提高了刻蝕速率、選擇性、方向性等性能,并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域;三是成熟階段,即21世紀初期至今,深硅刻蝕設(shè)備由于光電子工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)工業(yè)對新型結(jié)構(gòu)的需求而進入穩(wěn)定發(fā)展階段,不斷優(yōu)化工藝參數(shù)和控制策略,提高均勻性、精度、可靠性等性能,并開發(fā)新型氣體和功能模塊,以適應(yīng)不同應(yīng)用的需求。浙江深硅刻蝕材料刻蝕技術(shù)深硅刻蝕設(shè)備在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有著潛在的應(yīng)用,主要用于制作生物芯片、藥物輸送系統(tǒng)等 。
硅的酸性蝕刻液:Si與HNO3、HF的混合溶液發(fā)生反應(yīng),硅的堿性刻蝕液:氫氧化鉀、氫氧化氨或四甲基羥胺(TMAH)溶液,晶片加工中,會用到強堿作表面腐蝕或減薄,器件生產(chǎn)中,則傾向于弱堿,如SC1清洗晶片或多晶硅表面顆粒,一部分機理是SC1中的NH4OH刻蝕硅,硅的均勻剝離,同時帶走表面顆粒。隨著器件尺寸縮減會引入很多新材料(如高介電常數(shù)和金屬柵極),那么在后柵極制程,多晶硅的去除常用氫氧化氨或四甲基羥胺(TMAH)溶液,制程關(guān)鍵是控制溶液的溫度和濃度,以調(diào)整刻蝕對多晶硅和其他材料的選擇比。
深硅刻蝕設(shè)備在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用,主要用于制作微流體器件、圖像傳感器、微針、微模具等。MEMS是一種利用微納米技術(shù)制造出具有機械、電子、光學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)等功能的微型器件,它可以實現(xiàn)傳感、控制、驅(qū)動、處理等多種功能,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生物、環(huán)境、通信、能源等領(lǐng)域。MEMS的制作需要使用深硅刻蝕設(shè)備,在硅片上開出深度和高方面比的溝槽或孔,形成MEMS的結(jié)構(gòu)層,然后通過鍵合或釋放等工藝,完成MEMS的封裝或懸浮。MEMS結(jié)構(gòu)對深硅刻蝕設(shè)備提出了較高的刻蝕精度和均勻性的要求,同時也需要考慮刻蝕剖面和形狀的可控性和多樣性。深硅刻蝕設(shè)備的主要性能指標有刻蝕速率,選擇性,各向異性,深寬比等。
磁存儲芯片制造中,離子束刻蝕的變革性價值在于解決磁隧道結(jié)側(cè)壁氧化的世界難題。通過開發(fā)動態(tài)傾角刻蝕工藝,在磁性多層膜加工中建立自保護界面機制,使關(guān)鍵的垂直磁各向異性保持完整。該技術(shù)創(chuàng)新性地利用離子束與材料表面的物理交互特性,在原子尺度維持鐵磁層電子自旋特性,為1Tb/in2超高密度存儲器掃清技術(shù)障礙,推動存算一體架構(gòu)進入商業(yè)化階段。離子束刻蝕重新定義紅外光學(xué)器件的性能極限,其多材料協(xié)同加工能力成功實現(xiàn)復(fù)雜膜系的微結(jié)構(gòu)控制。在導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭制造中,該技術(shù)同步加工鍺硅交替層的光學(xué)結(jié)構(gòu),通過能帶工程原理優(yōu)化紅外波段的透射與反射特性。其突破性在于建立真空環(huán)境下的原子遷移模型,在直徑125mm的光學(xué)窗口上實現(xiàn)99%寬帶透射率,使導(dǎo)引頭在沙漠與極地的極端溫差環(huán)境中保持鎖定精度。離子束刻蝕為光學(xué)系統(tǒng)提供亞納米級精度的非接觸式制造方案。佛山氮化鎵材料刻蝕服務(wù)價格
根據(jù)TSV制程在芯片制造過程中的時序,可以將TSV分為三種類型。重慶Si材料刻蝕版廠家
電容耦合等離子體刻蝕(CCP)是通過匹配器和隔直電容把射頻電壓加到兩塊平行平板電極上進行放電而生成的,兩個電極和等離子體構(gòu)成一個等效電容器。這種放電是靠歐姆加熱和鞘層加熱機制來維持的。由于射頻電壓的引入,將在兩電極附近形成一個電容性鞘層,而且鞘層的邊界是快速振蕩的。當電子運動到鞘層邊界時,將被這種快速移動的鞘層反射而獲得能量。電容耦合等離子體刻蝕常用于刻蝕電介質(zhì)等化學(xué)鍵能較大的材料,刻蝕速率較慢。電感耦合等離子體刻蝕(ICP)的原理,是交流電流通過線圈產(chǎn)生誘導(dǎo)磁場,誘導(dǎo)磁場產(chǎn)生誘導(dǎo)電場,反應(yīng)腔中的電子在誘導(dǎo)電場中加速產(chǎn)生等離子體。通過這種方式產(chǎn)生的離子化率高,但是離子團均一性差,常用于刻蝕硅,金屬等化學(xué)鍵能較小的材料。電感耦合等離子體刻蝕設(shè)備可以做到電場在水平和垂直方向上的控制,可以做到真正意義上的De-couple,控制plasma密度以及轟擊能量。重慶Si材料刻蝕版廠家