深硅刻蝕設(shè)備在生物醫(yī)學領(lǐng)域也有著重要的應用,主要用于制造生物芯片、微針、微梳等。其中,生物芯片是指用于實現(xiàn)生物分子的檢測、分離和分析的微型化平臺,如DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、細胞芯片等。深硅刻蝕設(shè)備在這些生物芯片中主要用于形成微陣列、微流道、微孔等結(jié)構(gòu)。微針是指用于實現(xiàn)無痛或低痛的皮下或肌肉注射的微小針頭,如固體微針、空心微針、溶解性微針等。深硅刻蝕設(shè)備在這些微針中主要用于形成錐形或柱形的針尖、藥物載體或通道等結(jié)構(gòu)。微梳是指用于實現(xiàn)毛發(fā)移植或毛發(fā)生長的微小梳子,如金屬微梳、聚合物微梳等。深硅刻蝕設(shè)備在這些微梳中主要用于形成細長或?qū)挶獾氖猃X、導電或絕緣的梳體等結(jié)構(gòu)。深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應室、電極、溫控系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)等。嘉興刻蝕
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??涛g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(jié)構(gòu)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(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。天津ICP材料刻蝕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),會加速沖擊暴露的晶圓層。
深硅刻蝕設(shè)備在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域也有著廣泛的應用,主要用于制作微流體器件、圖像傳感器、微針、微模具等。MEMS是一種利用微納米技術(shù)制造出具有機械、電子、光學、熱學、化學等功能的微型器件,它可以實現(xiàn)傳感、控制、驅(qū)動、處理等多種功能,廣泛應用于醫(yī)療、生物、環(huán)境、通信、能源等領(lǐng)域。MEMS的制作需要使用深硅刻蝕設(shè)備,在硅片上開出深度和高方面比的溝槽或孔,形成MEMS的結(jié)構(gòu)層,然后通過鍵合或釋放等工藝,完成MEMS的封裝或懸浮。MEMS結(jié)構(gòu)對深硅刻蝕設(shè)備提出了較高的刻蝕精度和均勻性的要求,同時也需要考慮刻蝕剖面和形狀的可控性和多樣性。
深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應室、電極、溫控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。等離子體源是產(chǎn)生高密度等離子體的裝置,常用的有感應耦合等離子體(ICP)源和電容耦合等離子體(CCP)源。ICP源利用射頻電磁場激發(fā)等離子體,具有高密度、低壓力和低電勢等優(yōu)點,適用于高縱橫比結(jié)構(gòu)的制造。CCP源利用射頻電場激發(fā)等離子體,具有低成本、簡單結(jié)構(gòu)和易于控制等優(yōu)點,適用于低縱橫比結(jié)構(gòu)的制造。而反應室是進行深硅刻蝕反應的空間,通常由金屬或陶瓷等材料制成,具有良好的耐腐蝕性和導熱性。深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應室、電極、溫控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。
大功率激光系統(tǒng)通過離子束刻蝕實現(xiàn)衍射光學元件的性能變化,其多自由度束流控制技術(shù)達成波長級加工精度。在國家點火裝置中,該技術(shù)成功制造500mm口徑的復雜光柵結(jié)構(gòu),利用創(chuàng)新性的三軸聯(lián)動算法優(yōu)化激光波前相位。突破性進展在于建立加工形貌實時反饋系統(tǒng),使高能激光的聚焦精度達到微米量級,為慣性約束聚變提供關(guān)鍵光學組件。離子束刻蝕在量子計算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)里程碑突破,其低溫協(xié)同工藝完美平衡加工精度與量子相干性保護。在超導量子芯片制造中,該技術(shù)創(chuàng)新融合束流調(diào)控與超真空技術(shù),在150K環(huán)境實現(xiàn)約瑟夫森結(jié)的原子級界面加工。突破性在于建立量子比特頻率在線監(jiān)測系統(tǒng),將量子門保真度提升至99.99%實用水平,為1024位量子處理器工程化掃除關(guān)鍵障礙。深硅刻蝕設(shè)備的未來展望是指深硅刻蝕設(shè)備在未來可能出現(xiàn)的新技術(shù)、新應用和新挑戰(zhàn)。安徽感應耦合等離子刻蝕材料刻蝕公司
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硅進行刻蝕。嘉興刻蝕
各向異性:各向異性是指硅片上被刻蝕的結(jié)構(gòu)在垂直方向和水平方向上的刻蝕速率比,它反映了深硅刻蝕設(shè)備的刻蝕剖面和形狀。各向異性受到反應室內(nèi)的偏置電壓、保護膜沉積等參數(shù)的影響,一般在10-100之間。各向異性越高,表示深硅刻蝕設(shè)備對硅片上結(jié)構(gòu)的垂直方向上的刻蝕能力越強,水平方向上的刻蝕能力越弱,刻蝕剖面和形狀越垂直或傾斜??涛g深寬比:是微機械加工工藝的一項重要工藝指標,表示為采用濕法或干法蝕刻基片過程中,縱向蝕刻深度和橫向侵蝕寬度的比值.采用刻蝕深寬比大的工藝就能夠加工較厚尺寸的敏感結(jié)構(gòu),增加高敏感質(zhì)量,提高器件的靈敏度和精度.目前采用干法刻蝕通常能達到80—100的刻蝕深寬比。嘉興刻蝕