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，它利用化學氣相沉積（CVD）和等離子體輔助刻蝕（PAE）的原理，交替進行刻蝕和保護膜沉積的循環(huán)，形成垂直或傾斜的刻蝕剖面。深硅刻蝕設(shè)備在半導體、微電子機械系統(tǒng)（MEMS）、光電子、生物醫(yī)學等領(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硅進行刻蝕，并利用氟碳化合物等離子體對刻蝕壁進行保護膜沉積，從而實現(xiàn)高速、高選擇性和高各向異性的刻蝕。電容耦合等離子體刻蝕常用于刻蝕電介質(zhì)等化學鍵能較大的材料。北京氮化硅材料刻蝕外協(xié)
掩膜材料是用于覆蓋在三五族材料上，保護不需要刻蝕的部分的材料。掩膜材料的選擇主要取決于其與三五族材料和刻蝕氣體的相容性和選擇性。一般來說，掩膜材料應(yīng)具有以下特點：與三五族材料有良好的附著性和平整性；對刻蝕氣體有較高的抗刻蝕性和選擇比；對三五族材料有較低的擴散性和反應(yīng)性；易于去除和清洗。常用的掩膜材料有光刻膠、金屬、氧化物、氮化物等?？涛g溫度是指固體表面的溫度，它影響著固體與氣體之間的反應(yīng)動力學和熱力學。一般來說，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、熱擴散等問題。因此，需要根據(jù)不同的三五族材料和刻蝕氣體選擇合適的刻蝕溫度，一般在室溫到200℃之間。北京氮化硅材料刻蝕外協(xié)三五族材料刻蝕常用的掩膜材料有光刻膠、金屬、氧化物、氮化物等。
刻蝕是利用化學或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材料進行去除的過程。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。
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。離子束蝕刻是氬離子以約1至3keV的離子束輻射到表面上。由于離子的能量，它們會撞擊表面的材料完成刻蝕。
真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)是深硅刻蝕設(shè)備中用于維持低壓工作環(huán)境的系統(tǒng)，它由一個真空泵、一個真空計、一個閥門等組成。真空系統(tǒng)可以將反應(yīng)室內(nèi)的壓力降低到所需的工作壓力，一般在0.1-10托爾之間。真空系統(tǒng)還可以將反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生的副產(chǎn)物和未參與反應(yīng)的氣體排出，保持反應(yīng)室內(nèi)的氣體純度和穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)：控制系統(tǒng)是深硅刻蝕設(shè)備中用于監(jiān)測和控制刻蝕過程的系統(tǒng)，它由一個傳感器、一個控制器、一個顯示器等組成?？刂葡到y(tǒng)可以實時測量和調(diào)節(jié)反應(yīng)室內(nèi)的壓力、溫度、氣體流量、電壓、電流等參數(shù)，以保證刻蝕的質(zhì)量和性能?？刂葡到y(tǒng)還可以根據(jù)不同的刻蝕需求，設(shè)置不同的刻蝕程序，如刻蝕時間、循環(huán)次數(shù)、氣體比例等。離子束刻蝕為紅外光學系統(tǒng)提供復雜膜系結(jié)構(gòu)的高精度成形解決方案。深圳羅湖刻蝕
三五族材料是指由第三、第五主族元素組成的半導體材料，廣泛應(yīng)用于微波、光電、太赫茲等領(lǐng)域。北京氮化硅材料刻蝕外協(xié)
MEMS慣性傳感器領(lǐng)域依賴離子束刻蝕實現(xiàn)性能突破，其創(chuàng)新的深寬比控制技術(shù)解決高精度陀螺儀制造的痛點。通過建立雙離子源協(xié)同作用機制，在硅基底加工出深寬比超過25:1的微柱陣列結(jié)構(gòu)。該工藝的重心突破在于發(fā)展出智能終端檢測系統(tǒng)與自補償算法，使諧振結(jié)構(gòu)的熱漂移系數(shù)降至十億分之一級別，為自動駕駛系統(tǒng)提供超越衛(wèi)星精度的慣性導航模塊。中性束刻蝕技術(shù)開啟介電材料加工新紀元，其獨特的粒子中性化機制徹底解決柵氧化層電荷損傷問題。在3nm邏輯芯片制造中，該技術(shù)創(chuàng)造性地保持原子級柵極界面完整性，使電子遷移率提升兩倍。主要技術(shù)突破在于發(fā)展出能量分散控制模塊，在納米鰭片加工中完美維持介電材料的晶體結(jié)構(gòu)，為集成電路微縮提供原子級無損加工工藝路線。北京氮化硅材料刻蝕外協(xié)
