深硅刻蝕設備的技術發展之一是氣體分布系統的改進,該系統可以實現氣體在反應室內的均勻分布和動態調節,從而提高刻蝕速率和均勻性,降低荷載效應和扇形效應。例如,LamResearch公司推出了一種新型的氣體分布系統,可以根據不同的工藝需求,自動調整氣體流量、壓力和方向1。該系統可以實現高效率、高精度和高靈活性的深硅刻蝕。深硅刻蝕設備的技術發展之二是檢測系統的改進,該系統可以實時監測樣品表面的反射光強度,從而反推出樣品的刻蝕深度和形狀,從而實現閉環控制和自適應調節。例如,LamResearch公司推出了一種新型的光纖檢測系統,可以通過光纖傳輸樣品表面的反射光信號,利用光譜分析技術計算出樣品的刻蝕深度1。該系統可以實現高精度、高穩定性和高可靠性的深硅刻蝕。深硅刻蝕設備在半導體領域有著重要的應用,主要用于制作通孔硅(TSV)。安徽ICP材料刻蝕代工
現代離子束刻蝕裝備融合等離子體物理與精密工程技術,其多極磁場約束系統實現束流精度質的飛躍。在300mm晶圓量產中,創新七柵離子光學結構與自適應控制算法完美配合,將刻蝕均勻性推至亞納米級別。突破性突破在于發展出晶圓溫度實時補償系統,消除熱形變導致的圖形畸變,支撐半導體制造進入原子精度時代。離子束刻蝕在高級光學制造領域開創非接觸加工新范式,其納米級選擇性去除技術實現亞埃級面形精度。在極紫外光刻物鏡制造中,該技術成功應用駐留時間控制算法,將300mm非球面鏡的面形誤差控制在0.1nm以下。突破性在于建立大氣環境與真空環境的精度轉換模型,使光學系統波像差達到0.5nm極限,支撐3nm芯片制造的光學系統量產。河北氮化鎵材料刻蝕工藝深硅刻蝕設備的關鍵硬件包括等離子體源、反應室、電極、溫控系統、真空系統、氣體供給系統和控制系統等。
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構應用中具有局限性,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)。根據被刻蝕的材料類型,干刻蝕可以分為金屬刻蝕、介質刻蝕與硅刻蝕。
干法刻蝕設備根據不同的等離子體激發方式和刻蝕機理,可以分為以下幾種工藝類型:一是反應離子刻蝕(RIE),該類型是指利用射頻(RF)電源產生平行于電極平面的電場,從而激發出具有較高能量和方向性的離子束,并與自由基共同作用于樣品表面進行刻蝕。RIE類型具有較高的方向性和選擇性,但由于離子束對樣品表面造成較大的物理損傷和加熱效應,導致刻蝕速率較低、均勻性較差、荷載效應較大等缺點;二是感應耦合等離子體刻蝕(ICP),該類型是指利用射頻(RF)電源產生垂直于電極平面的電場,并通過感應線圈或天線將電場耦合到反應室內部,從而激發出具有較高密度和均勻性的等離子體,并通過另一個射頻(RF)電源控制樣品表面的偏置電壓,從而調節離子束的能量和方向性,并與自由基共同作用于樣品表面進行刻蝕。TSV制程還有很大的發展潛力和應用空間。
深硅刻蝕設備的主要性能指標有以下幾個:刻蝕速率:刻蝕速率是指單位時間內硅片上被刻蝕掉的厚度,它反映了深硅刻蝕設備的生產效率和成本。刻蝕速率受到反應室內的壓力、溫度、氣體流量、電壓、電流等參數的影響,一般在0.5-10微米/分鐘之間。刻蝕速率越高,表示深硅刻蝕設備的生產效率越高,成本越低。選擇性:選擇性是指硅片上被刻蝕的材料與未被刻蝕的材料之間的刻蝕速率比,它反映了深硅刻蝕設備的刻蝕精度和質量。選擇性受到反應室內的氣體種類、比例、化學性質等參數的影響,一般在10-1000之間。選擇性越高,表示深硅刻蝕設備對硅片上不同材料的區分能力越強,刻蝕精度和質量越高。深硅刻蝕設備在半導體、微電子機械系統(MEMS)、光電子、生物醫學等領域有著較廣應用。甘肅Si材料刻蝕廠商
深硅刻蝕設備在射頻器件中主要用于形成高質因子的諧振腔、高隔離度的開關結構等。安徽ICP材料刻蝕代工
深硅刻蝕設備在微機電系統(MEMS)領域也有著重要的應用,主要用于制造傳感器、執行器、微流體器件、光學開關等。其中,傳感器是指用于檢測物理量或化學量并將其轉換為電信號的器件,如加速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。深硅刻蝕設備在這些傳感器中主要用于形成懸臂梁、橋式結構、薄膜結構等。執行器是指用于接收電信號并將其轉換為物理運動或化學反應的器件,如微鏡片、微噴嘴、微泵等。深硅刻蝕設備在這些執行器中主要用于形成可動部件、驅動機構、密封結構等。安徽ICP材料刻蝕代工