濕法刻蝕是較為原始的刻蝕技術(shù),利用溶液與薄膜的化學(xué)反應(yīng)去除薄膜未被保護(hù)掩模覆蓋的部分,從而達(dá)到刻蝕的目的。其反應(yīng)產(chǎn)物必須是氣體或可溶于刻蝕劑的物質(zhì),否則會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)物沉淀的問(wèn)題,影響刻蝕的正常進(jìn)行。通常,使用濕法刻蝕處理的材料包括硅,鋁和二氧化硅等。二氧化硅的濕法刻蝕可以使用氫氟酸(HF)作為刻蝕劑,但是在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)不斷消耗氫氟酸,從而導(dǎo)致反應(yīng)速率逐漸降低。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,通常在刻蝕溶液中加入氟化銨作為緩沖劑,形成的刻蝕溶液稱為BOE。氟化銨通過(guò)分解反應(yīng)產(chǎn)生氫氟酸,維持氫氟酸的恒定濃度。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。北京ICP刻蝕

大功率激光系統(tǒng)通過(guò)離子束刻蝕實(shí)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(zhǎng)級(jí)加工精度。在國(guó)家點(diǎn)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(dòng)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(shí)時(shí)反饋系統(tǒng),使高能激光的聚焦精度達(dá)到微米量級(jí),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(jì)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(shí)現(xiàn)約瑟夫森結(jié)的原子級(jí)界面加工。突破性在于建立量子比特頻率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將量子門保真度提升至99.99%實(shí)用水平,為1024位量子處理器工程化掃除關(guān)鍵障礙。紹興離子刻蝕深硅刻蝕設(shè)備在光電子領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用,主要用于制造光纖通信、光存儲(chǔ)和光計(jì)算等方面的器件。

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(guò)程或低溫(Cryogenic)過(guò)程,這兩種過(guò)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。
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。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)。

三五族材料的干法刻蝕工藝需要根據(jù)不同的材料類型、結(jié)構(gòu)形式、器件要求等因素進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)節(jié)。一般來(lái)說(shuō),需要考慮以下幾個(gè)方面:刻蝕氣體:刻蝕氣體的選擇主要取決于三五族材料的化學(xué)性質(zhì)和刻蝕產(chǎn)物的揮發(fā)性。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于含有砷、磷、銻等元素的三五族材料,可以選擇氯氣、溴氣、碘氣等鹵素氣體作為刻蝕氣體,因?yàn)檫@些氣體可以與三五族元素形成易揮發(fā)的鹵化物;對(duì)于含有銦、鎵、鋁等元素的三五族材料,可以選擇氟氣、硫六氟化物、四氟化碳等含氟氣體作為刻蝕氣體,因?yàn)檫@些氣體可以與三五族元素形成易揮發(fā)的氟化物。深硅刻蝕設(shè)備的缺點(diǎn)包含扇形效應(yīng),荷載效應(yīng),表面粗糙度,環(huán)境影響,成本壓力等。河南MEMS材料刻蝕加工
離子束刻蝕設(shè)備通過(guò)創(chuàng)新束流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)原子精度加工。北京ICP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(guò)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。北京ICP刻蝕