深硅刻蝕設(shè)備的主要組成部分有以下幾個:反應(yīng)室:反應(yīng)室是深硅刻蝕設(shè)備中進(jìn)行刻蝕反應(yīng)的空間,它由一個密封的金屬或石英容器和一個加熱系統(tǒng)組成。反應(yīng)室內(nèi)部有一個放置硅片的載臺,載臺上有一個電極,可以通過射頻電源產(chǎn)生偏置電壓,加速等離子體中的離子對硅片進(jìn)行刻蝕。反應(yīng)室外部有一個感應(yīng)線圈,可以通過射頻電源產(chǎn)生高密度等離子體,提供刻蝕所需的活性物種。反應(yīng)室內(nèi)部還有一個氣路系統(tǒng),可以向反應(yīng)室內(nèi)送入不同的氣體,如SF6、C4F8、O2、N2等,控制刻蝕反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。深硅刻蝕設(shè)備在半導(dǎo)體、微電子機械系統(tǒng)(MEMS)、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著較廣應(yīng)用。北京金屬刻蝕材料刻蝕加工平臺
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。生物醫(yī)學(xué)是一種利用生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)技術(shù)來實現(xiàn)人體健康和疾病療愈的技術(shù),它可以提高人體的壽命、質(zhì)量和幸福感,是未來醫(yī)療和健康的發(fā)展方向。生物醫(yī)學(xué)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,形成生物芯片或藥物輸送系統(tǒng)等結(jié)構(gòu),然后通過填充或涂覆等工藝,完成生物醫(yī)學(xué)器件的封裝或功能化。生物醫(yī)學(xué)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對生物相容性和藥物釋放性能的影響。河南感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕工藝深硅刻蝕設(shè)備的未來展望是指深硅刻蝕設(shè)備在未來可能出現(xiàn)的新技術(shù)、新應(yīng)用和新挑戰(zhàn)。
大功率激光系統(tǒng)通過離子束刻蝕實現(xiàn)衍射光學(xué)元件的性能變化,其多自由度束流控制技術(shù)達(dá)成波長級加工精度。在國家點火裝置中,該技術(shù)成功制造500mm口徑的復(fù)雜光柵結(jié)構(gòu),利用創(chuàng)新性的三軸聯(lián)動算法優(yōu)化激光波前相位。突破性進(jìn)展在于建立加工形貌實時反饋系統(tǒng),使高能激光的聚焦精度達(dá)到微米量級,為慣性約束聚變提供關(guān)鍵光學(xué)組件。離子束刻蝕在量子計算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)里程碑突破,其低溫協(xié)同工藝完美平衡加工精度與量子相干性保護(hù)。在超導(dǎo)量子芯片制造中,該技術(shù)創(chuàng)新融合束流調(diào)控與超真空技術(shù),在150K環(huán)境實現(xiàn)約瑟夫森結(jié)的原子級界面加工。突破性在于建立量子比特頻率在線監(jiān)測系統(tǒng),將量子門保真度提升至99.99%實用水平,為1024位量子處理器工程化掃除關(guān)鍵障礙。
氮化鎵是一種具有優(yōu)異的光電性能和高溫穩(wěn)定性的寬禁帶半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于微波、光電、太赫茲等領(lǐng)域的高性能器件,如激光二極管、發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管等。為了制備這些器件,需要對氮化鎵材料進(jìn)行精密的刻蝕處理,形成所需的結(jié)構(gòu)和圖案。TSV制程是一種通過硅片或芯片的垂直電氣連接的技術(shù),它可以實現(xiàn)三維封裝和三維集成電路的高性能互連。TSV制程具有以下幾個優(yōu)點:?可以縮小封裝的尺寸和重量,提高集成度和可靠性;?可以降低互連的延遲和功耗,提高帶寬和信號完整性;?可以實現(xiàn)不同功能和材料的芯片堆疊,增強系統(tǒng)的靈活性和多樣性。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。
干法刻蝕(DryEtching)是使用氣體刻蝕介質(zhì)。常用的干法刻蝕方法包括物理刻蝕(如離子束刻蝕)和化學(xué)氣相刻蝕(如等離子體刻蝕)等。與干法蝕刻相比,濕法刻蝕使用液體刻蝕介質(zhì),通常是一種具有化學(xué)反應(yīng)性的溶液或酸堿混合液。這些溶液可以與待刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而實現(xiàn)刻蝕。硅濕法刻蝕是一種相對簡單且成本較低的方法,通常在室溫下使用液體刻蝕介質(zhì)進(jìn)行。然而,與干法刻蝕相比,它的刻蝕速度較慢,并且還需要處理廢液。每個目標(biāo)物質(zhì)都需要選擇不同的化學(xué)溶液進(jìn)行刻蝕,因為它們具有不同的固有性質(zhì)。例如,在刻蝕SiO2時,主要使用HF;而在刻蝕Si時,主要使用HNO3。因此,在該過程中選擇適合的化學(xué)溶液至關(guān)重要,以確保目標(biāo)物質(zhì)能夠充分反應(yīng)并被成功去除。放電參數(shù)包括放電功率、放電頻率、放電壓力、放電時間等,它們直接影響著等離子體的密度、能量、溫度。山東IBE材料刻蝕工藝
離子束刻蝕為大功率激光系統(tǒng)提供達(dá)到波長級精度的衍射光學(xué)元件。北京金屬刻蝕材料刻蝕加工平臺
刻蝕是利用化學(xué)或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材料進(jìn)行去除的過程。刻蝕工藝可分為干法刻蝕和濕法刻蝕。目前應(yīng)用主要以干法刻蝕為主,市場占比90%以上。濕法刻蝕在小尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)用中具有局限性,目前主要用于干法刻蝕后殘留物的清洗。其中濕法刻蝕可分為化學(xué)刻蝕和電解刻蝕。根據(jù)作用原理,干法刻蝕可分為物理刻蝕(離子銑刻蝕)和化學(xué)刻蝕(等離子體刻蝕)。根據(jù)被刻蝕的材料類型,干刻蝕可以分為金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕與硅刻蝕。北京金屬刻蝕材料刻蝕加工平臺