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(gè)階段和里程碑,它可以反映深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)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(jì)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(duì)高縱橫比結(jié)構(gòu)的需求而被開(kāi)發(fā)出來(lái),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(wèn)題而無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用;二是發(fā)展階段,即20世紀(jì)90年代中期到21世紀(jì)初期,深硅刻蝕設(shè)備由于MEMS工業(yè)對(duì)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(jì)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(duì)新型結(jié)構(gòu)的需求而進(jìn)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(kāi)發(fā)新型氣體和功能模塊,以適應(yīng)不同應(yīng)用的需求。離子束刻蝕憑借物理濺射原理與精密束流控制,成為納米級(jí)各向異性加工的推薦技術(shù)。常州RIE刻蝕
深硅刻蝕設(shè)備在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用,主要用于制造傳感器、執(zhí)行器、微流體器件、光學(xué)開(kāi)關(guān)等。其中,傳感器是指用于檢測(cè)物理量或化學(xué)量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件,如加速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。深硅刻蝕設(shè)備在這些傳感器中主要用于形成懸臂梁、橋式結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu)等。執(zhí)行器是指用于接收電信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為物理運(yùn)動(dòng)或化學(xué)反應(yīng)的器件,如微鏡片、微噴嘴、微泵等。深硅刻蝕設(shè)備在這些執(zhí)行器中主要用于形成可動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)等。常州RIE刻蝕深硅刻蝕設(shè)備的制程是指深硅刻蝕設(shè)備進(jìn)行深硅刻蝕反應(yīng)的過(guò)程。
氧化硅刻蝕制程是一種在半導(dǎo)體制造中常用的技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化硅薄膜的精確形貌控制,以滿足不同的器件設(shè)計(jì)和功能要求。氧化硅刻蝕制程的主要類(lèi)型有以下幾種:濕法刻蝕:利用氧化硅與酸或堿溶液的化學(xué)反應(yīng),將氧化硅溶解掉,形成所需的圖案。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是刻蝕速率快,選擇性高,設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低。缺點(diǎn)是刻蝕均勻性差,刻蝕側(cè)壁傾斜,不適合高分辨率和高深寬比的結(jié)構(gòu)。干法刻蝕:利用高能等離子體束或離子束對(duì)氧化硅進(jìn)行物理轟擊或化學(xué)反應(yīng),將氧化硅去除,形成所需的圖案。
深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)發(fā)展之一是氣體分布系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)氣體在反應(yīng)室內(nèi)的均勻分布和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),從而提高刻蝕速率和均勻性,降低荷載效應(yīng)和扇形效應(yīng)。例如,LamResearch公司推出了一種新型的氣體分布系統(tǒng),可以根據(jù)不同的工藝需求,自動(dòng)調(diào)整氣體流量、壓力和方向1。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效率、高精度和高靈活性的深硅刻蝕。深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)發(fā)展之二是檢測(cè)系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的反射光強(qiáng)度,從而反推出樣品的刻蝕深度和形狀,從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和自適應(yīng)調(diào)節(jié)。例如,LamResearch公司推出了一種新型的光纖檢測(cè)系統(tǒng),可以通過(guò)光纖傳輸樣品表面的反射光信號(hào),利用光譜分析技術(shù)計(jì)算出樣品的刻蝕深度1。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的深硅刻蝕。深硅刻蝕設(shè)備的未來(lái)展望是指深硅刻蝕設(shè)備在未來(lái)可能出現(xiàn)的新技術(shù)、新應(yīng)用和新挑戰(zhàn)。
等離子體表面處理技術(shù)是一種利用高能等離子體對(duì)物體表面進(jìn)行改性的技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目的:清洗:通過(guò)使用氧氣、氮?dú)?、氬氣等工作氣體,將物體表面的有機(jī)物、氧化物、粉塵等污染物去除,提高表面的潔凈度和活性;刻蝕:通過(guò)使用氟化氫、氯化氫、硫化氫等刻蝕氣體,將物體表面的金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等材料刻蝕掉,形成所需的圖案和結(jié)構(gòu);沉積:通過(guò)使用甲烷、硅烷、乙炔等沉積氣體,將物體表面的碳、硅、金屬等材料沉積上,形成保護(hù)層或功能層;通過(guò)使用空氣、水蒸氣、一氧化碳等活性氣體,將物體表面的極性基團(tuán)增加或改變,提高表面的親水性或親刻蝕溫度越高,固體與氣體之間的反應(yīng)速率越快,刻蝕速率越快;但也可能造成固體的熱變形、熱應(yīng)力、熱擴(kuò)散。常州RIE刻蝕
干法刻蝕主要分為電容性等離子體刻蝕和電感性等離子體刻蝕。常州RIE刻蝕
射頻器件是指用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能的器件,如微帶天線、濾波器、開(kāi)關(guān)、振蕩器等。深硅刻蝕設(shè)備在這些器件中主要用于形成高質(zhì)因子(Q)的諧振腔、高選擇性的濾波網(wǎng)絡(luò)、高隔離度的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)等。功率器件是指用于實(shí)現(xiàn)高電壓、高電流、高頻率和高溫度下的電能轉(zhuǎn)換功能的器件,如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、氮化鎵(GaN)晶體管等。深硅刻蝕設(shè)備在這些器件中主要用于形成垂直通道、溝槽柵極、隔離區(qū)域等結(jié)構(gòu)。常州RIE刻蝕