深硅刻蚀设备的主要组成部分有以下几个:反应室:反应室是深硅刻蚀设备中进行刻蚀反应的空间,它由一个密封的金属或石英容器和一个加热系统组成。反应室内部有一个放置硅片的载台,载台上有一个电极,可以通过射频电源产生偏置电压,加速等离子体中的离子对硅片进行刻蚀。反应室外部有一个感应线圈,可以通过射频电源产生高密度等离子体,提供刻蚀所需的活性物种。反应室内部还有一个气路系统,可以向反应室内送入不同的气体,如SF6、C4F8、O2、N2等,控制刻蚀反应的化学性质。离子束刻蚀凭借物理溅射原理与精密束流控制,成为纳米级各向异性加工的推荐技术。天津刻蚀
深硅刻蚀设备在生物医学领域也有着重要的应用,主要用于制造生物芯片、微针、微梳等。其中,生物芯片是指用于实现生物分子的检测、分离和分析的微型化平台,如DNA芯片、蛋白质芯片、细胞芯片等。深硅刻蚀设备在这些生物芯片中主要用于形成微阵列、微流道、微孔等结构。微针是指用于实现无痛或低痛的皮下或肌肉注射的微小针头,如固体微针、空心微针、溶解性微针等。深硅刻蚀设备在这些微针中主要用于形成锥形或柱形的针尖、药物载体或通道等结构。微梳是指用于实现毛发移植或毛发生长的微小梳子,如金属微梳、聚合物微梳等。深硅刻蚀设备在这些微梳中主要用于形成细长或宽扁的梳齿、导电或绝缘的梳体等结构。天津氮化硅材料刻蚀电容耦合等离子体刻蚀常用于刻蚀电介质等化学键能较大的材料,刻蚀速率较慢。
硅的酸性蚀刻液:Si与HNO3、HF的混合溶液发生反应,硅的碱性刻蚀液:氢氧化钾、氢氧化氨或四甲基羟胺(TMAH)溶液,晶片加工中,会用到强碱作表面腐蚀或减薄,器件生产中,则倾向于弱碱,如SC1清洗晶片或多晶硅表面颗粒,一部分机理是SC1中的NH4OH刻蚀硅,硅的均匀剥离,同时带走表面颗粒。随着器件尺寸缩减会引入很多新材料(如高介电常数和金属栅极),那么在后栅极制程,多晶硅的去除常用氢氧化氨或四甲基羟胺(TMAH)溶液,制程关键是控制溶液的温度和浓度,以调整刻蚀对多晶硅和其他材料的选择比。
干法刻蚀(DryEtching)是使用气体刻蚀介质。常用的干法刻蚀方法包括物理刻蚀(如离子束刻蚀)和化学气相刻蚀(如等离子体刻蚀)等。与干法蚀刻相比,湿法刻蚀使用液体刻蚀介质,通常是一种具有化学反应性的溶液或酸碱混合液。这些溶液可以与待刻蚀材料发生化学反应,从而实现刻蚀。硅湿法刻蚀是一种相对简单且成本较低的方法,通常在室温下使用液体刻蚀介质进行。然而,与干法刻蚀相比,它的刻蚀速度较慢,并且还需要处理废液。每个目标物质都需要选择不同的化学溶液进行刻蚀,因为它们具有不同的固有性质。例如,在刻蚀SiO2时,主要使用HF;而在刻蚀Si时,主要使用HNO3。因此,在该过程中选择适合的化学溶液至关重要,以确保目标物质能够充分反应并被成功去除。深硅刻蚀设备在微电子机械系统(MEMS)领域的应用,主要是微流体器件、图像传感器、微针、微模具等 。
射频器件是指用于实现无线通信功能的器件,如微带天线、滤波器、开关、振荡器等。深硅刻蚀设备在这些器件中主要用于形成高质因子(Q)的谐振腔、高选择性的滤波网络、高隔离度的开关结构等。功率器件是指用于实现高电压、高电流、高频率和高温度下的电能转换功能的器件,如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、氮化镓(GaN)晶体管等。深硅刻蚀设备在这些器件中主要用于形成垂直通道、沟槽栅极、隔离区域等结构。离子束溅射刻蚀是氩原子被离子化,并将晶圆表面轰击掉一小部分。江西氧化硅材料刻蚀外协
根据TSV制程在芯片制造过程中的时序,可以将TSV分为三种类型。天津刻蚀
三五族材料的干法刻蚀工艺需要根据不同的材料类型、结构形式、器件要求等因素进行优化和调节。一般来说,需要考虑以下几个方面:刻蚀气体:刻蚀气体的选择主要取决于三五族材料的化学性质和刻蚀产物的挥发性。一般来说,对于含有砷、磷、锑等元素的三五族材料,可以选择氯气、溴气、碘气等卤素气体作为刻蚀气体,因为这些气体可以与三五族元素形成易挥发的卤化物;对于含有铟、镓、铝等元素的三五族材料,可以选择氟气、硫六氟化物、四氟化碳等含氟气体作为刻蚀气体,因为这些气体可以与三五族元素形成易挥发的氟化物。天津刻蚀