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(shí)現(xiàn)刻蝕。硅濕法刻蝕是一種相對(duì)簡(jiǎn)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(gè)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?yàn)樗鼈兙哂胁煌墓逃行再|(zhì)。例如,在刻蝕SiO2時(shí),主要使用HF;而在刻蝕Si時(shí),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。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,刻蝕速率較慢。甘肅IBE材料刻蝕代工

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。甘肅IBE材料刻蝕代工離子束刻蝕設(shè)備通過創(chuàng)新束流控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)原子精度加工。

干法刻蝕設(shè)備是一種利用等離子體產(chǎn)生的高能離子和自由基,與被刻蝕材料發(fā)生物理碰撞和化學(xué)反應(yīng),從而去除材料并形成所需特征的設(shè)備。干法刻蝕設(shè)備是半導(dǎo)體制造工藝中不可或缺的一種設(shè)備,它可以實(shí)現(xiàn)高縱橫比、高方向性、高精度、高均勻性、高重復(fù)性等性能,以滿足集成電路的不斷微型化和集成化的需求。干法刻蝕設(shè)備的制程主要包括以下幾個(gè)步驟:一是樣品加載,即將待刻蝕的樣品放置在設(shè)備中的電極上,并固定好;二是氣體供應(yīng),即根據(jù)不同的工藝需求,向反應(yīng)室內(nèi)輸送不同種類和比例的氣體,并控制好氣體流量和壓力;三是等離子體激發(fā),即通過不同類型的電源系統(tǒng),向反應(yīng)室內(nèi)施加電場(chǎng)或磁場(chǎng),從而激發(fā)出等離子體;四是刻蝕過程,即通過控制等離子體的密度、溫度、能量等參數(shù),使等離子體中的活性粒子與樣品表面發(fā)生物理碰撞和化學(xué)反應(yīng),從而去除材料并形成特征;五是終點(diǎn)檢測(cè),即通過不同類型的檢測(cè)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)樣品表面的反射光強(qiáng)度、電容變化、質(zhì)譜信號(hào)等指標(biāo),從而確定刻蝕是否達(dá)到預(yù)期的結(jié)果;六是樣品卸載,即將刻蝕完成的樣品從設(shè)備中取出,并進(jìn)行后續(xù)的清洗、檢測(cè)和封裝等工藝。
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)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。

磁存儲(chǔ)芯片制造中,離子束刻蝕的變革性價(jià)值在于解決磁隧道結(jié)側(cè)壁氧化的世界難題。通過開發(fā)動(dòng)態(tài)傾角刻蝕工藝,在磁性多層膜加工中建立自保護(hù)界面機(jī)制,使關(guān)鍵的垂直磁各向異性保持完整。該技術(shù)創(chuàng)新性地利用離子束與材料表面的物理交互特性,在原子尺度維持鐵磁層電子自旋特性,為1Tb/in2超高密度存儲(chǔ)器掃清技術(shù)障礙,推動(dòng)存算一體架構(gòu)進(jìn)入商業(yè)化階段。離子束刻蝕重新定義紅外光學(xué)器件的性能極限,其多材料協(xié)同加工能力成功實(shí)現(xiàn)復(fù)雜膜系的微結(jié)構(gòu)控制。在導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭制造中,該技術(shù)同步加工鍺硅交替層的光學(xué)結(jié)構(gòu),通過能帶工程原理優(yōu)化紅外波段的透射與反射特性。其突破性在于建立真空環(huán)境下的原子遷移模型,在直徑125mm的光學(xué)窗口上實(shí)現(xiàn)99%寬帶透射率,使導(dǎo)引頭在沙漠與極地的極端溫差環(huán)境中保持鎖定精度。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。遼寧金屬刻蝕材料刻蝕代工
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(shí)現(xiàn)三維封裝和三維集成電路的高性能互連。甘肅IBE材料刻蝕代工
深硅刻蝕設(shè)備在先進(jìn)封裝中的主要應(yīng)用之二是SiP技術(shù),該技術(shù)是指在一個(gè)硅片上集成不同類型或不同功能的芯片或器件,從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)多功能或多模式的系統(tǒng)。SiP技術(shù)可以提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)成本、縮小系統(tǒng)尺寸和重量。深硅刻蝕設(shè)備在SiP技術(shù)中主要用于實(shí)現(xiàn)不同形狀或不同角度的槽道或凹槽刻蝕,以及后續(xù)的器件嵌入和連接等工藝。深硅刻蝕設(shè)備在SiP技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)高靈活性、高精度和高效率的刻蝕,以及多種氣體選擇和功能模塊集成。甘肅IBE材料刻蝕代工