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。廣州黃埔反應(yīng)離子刻蝕

深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)發(fā)展之一是氣體分布系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)氣體在反應(yīng)室內(nèi)的均勻分布和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),從而提高刻蝕速率和均勻性,降低荷載效應(yīng)和扇形效應(yīng)。例如,LamResearch公司推出了一種新型的氣體分布系統(tǒng),可以根據(jù)不同的工藝需求,自動(dòng)調(diào)整氣體流量、壓力和方向1。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效率、高精度和高靈活性的深硅刻蝕。深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)發(fā)展之二是檢測(cè)系統(tǒng)的改進(jìn),該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的反射光強(qiáng)度,從而反推出樣品的刻蝕深度和形狀,從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和自適應(yīng)調(diào)節(jié)。例如,LamResearch公司推出了一種新型的光纖檢測(cè)系統(tǒng),可以通過光纖傳輸樣品表面的反射光信號(hào),利用光譜分析技術(shù)計(jì)算出樣品的刻蝕深度1。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的深硅刻蝕。廣州黃埔反應(yīng)離子刻蝕硅濕法刻蝕相對(duì)于干法刻蝕是一種相對(duì)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。

MEMS慣性傳感器領(lǐng)域依賴離子束刻蝕實(shí)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(diǎn)。通過建立雙離子源協(xié)同作用機(jī)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(cè)系統(tǒng)與自補(bǔ)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(jí)別,為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供超越衛(wèi)星精度的慣性導(dǎo)航模塊。中性束刻蝕技術(shù)開啟介電材料加工新紀(jì)元,其獨(dú)特的粒子中性化機(jī)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(jí)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(jí)無損加工工藝路線。
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。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。

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(huì)用到強(qiáng)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(jī)理是SC1中的NH4OH刻蝕硅,硅的均勻剝離,同時(shí)帶走表面顆粒。隨著器件尺寸縮減會(huì)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(duì)多晶硅和其他材料的選擇比??涛g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。遼寧金屬刻蝕材料刻蝕加工
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。廣州黃埔反應(yīng)離子刻蝕
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。廣州黃埔反應(yīng)離子刻蝕