深硅刻蝕設(shè)備在半導(dǎo)體領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,主要用于制作通孔硅(TSV)。TSV是一種垂直穿過芯片或晶圓的結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)芯片或晶圓之間的電氣連接,是一種先進(jìn)的封裝技術(shù),可以提高芯片或晶圓的集成度、性能和可靠性。TSV的制作需要使用深硅刻蝕設(shè)備,在芯片或晶圓上開出深度和高方面比的孔,并在孔壁上沉積絕緣層和導(dǎo)電層,形成TSV結(jié)構(gòu)。TSV結(jié)構(gòu)對(duì)深硅刻蝕設(shè)備提出了較高的要求。低溫過程采用較低的溫度(約-100攝氏度)和較長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間(約幾十秒),形成較小的刻蝕速率和較平滑的壁紋理,適用于制作小尺寸和低深寬比的結(jié)構(gòu)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)。河南半導(dǎo)體材料刻蝕加工廠商
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??涛g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(chǎng)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。深圳氮化硅材料刻蝕技術(shù)離子束濺射刻蝕是氬原子被離子化,變?yōu)閹д姾傻母吣軤顟B(tài),會(huì)加速?zèng)_擊暴露的晶圓層。
深硅刻蝕設(shè)備是一種用于在硅片上制作深度和高方面比的孔或溝槽的設(shè)備,它利用化學(xué)氣相沉積(CVD)和等離子體輔助刻蝕(PAE)的原理,交替進(jìn)行刻蝕和保護(hù)膜沉積的循環(huán),形成垂直或傾斜的刻蝕剖面。深硅刻蝕設(shè)備在半導(dǎo)體、微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如制作通孔硅(TSV)、微流體器件、圖像傳感器、微針、微模具等。深硅刻蝕設(shè)備的原理是基于博世(Bosch)過程或低溫(Cryogenic)過程,這兩種過程都是利用氟化物等離子體對(duì)硅進(jìn)行刻蝕,并利用氟碳化合物等離子體對(duì)刻蝕壁進(jìn)行保護(hù)膜沉積,從而實(shí)現(xiàn)高速、高選擇性和高各向異性的刻蝕。
射頻器件是指用于實(shí)現(xiàn)無線通信功能的器件,如微帶天線、濾波器、開關(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)。深硅刻蝕設(shè)備的原理是基于博世過程或低溫過程,利用氟化物等離子體對(duì)硅進(jìn)行刻蝕。
濕法蝕刻的影響因素分別為:反應(yīng)溫度,溶液濃度,蝕刻時(shí)間和溶液的攪拌作用。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,溫度越高,反應(yīng)物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時(shí)間越短,攪拌作用可以加速反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量傳輸,相當(dāng)于加快擴(kuò)散速度,增加反應(yīng)速度。當(dāng)圖形尺寸大于3微米時(shí),濕法刻蝕用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率,這根據(jù)刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如,氫氟酸(HF)刻蝕二氧化硅的速度很快,但如果單獨(dú)使用卻很難刻蝕硅。氧化鎵刻蝕制程是一種在半導(dǎo)體制造中用于形成氧化鎵(Ga2O3)結(jié)構(gòu)的技術(shù)。廣州Si材料刻蝕平臺(tái)
深硅刻蝕設(shè)備在這些光學(xué)開關(guān)中主要用于形成微鏡陣列、液晶單元等。河南半導(dǎo)體材料刻蝕加工廠商
干法刻蝕使用氣體作為主要刻蝕材料,不需要液體化學(xué)品沖洗。干法刻蝕主要分為等離子刻蝕,離子濺射刻蝕,反應(yīng)離子刻蝕三種,運(yùn)用在不同的工藝步驟中。等離子體刻蝕是將刻蝕氣體電離,產(chǎn)生帶電離子,分子,電子以及化學(xué)活性很強(qiáng)的原子(分子)團(tuán),然后原子(分子)團(tuán)會(huì)與待刻蝕材料反應(yīng),生成具有揮發(fā)性的物質(zhì),并被真空設(shè)備抽氣排出。根據(jù)產(chǎn)生等離子體方法的不同,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。電容性等離子體刻蝕主要處理較硬的介質(zhì)材料,刻蝕高深寬比的通孔,接觸孔,溝道等微觀結(jié)構(gòu)。電感性等離子體刻蝕,主要處理較軟和較薄的材料。這兩種刻蝕設(shè)備涵蓋了主要的刻蝕應(yīng)用。河南半導(dǎo)體材料刻蝕加工廠商