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(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,適用于高縱橫比結構的制造。CCP源利用射頻電場激發(fā)等離子體,具有低成本、簡單結構和易于控制等優(yōu)點,適用于低縱橫比結構的制造。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。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。黑龍江IBE材料刻蝕加工廠
深硅刻蝕設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備,它利用化學氣相沉積(CVD)和等離子體輔助刻蝕(PAE)的原理,交替進行刻蝕和保護膜沉積的循環(huán),形成垂直或傾斜的刻蝕剖面。深硅刻蝕設備在半導體、微電子機械系統(tǒng)(MEMS)、光電子、生物醫(yī)學等領域有著廣泛的應用,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硅進行刻蝕,并利用氟碳化合物等離子體對刻蝕壁進行保護膜沉積,從而實現(xiàn)高速、高選擇性和高各向異性的刻蝕。黑龍江IBE材料刻蝕服務氮化鎵是一種具有優(yōu)異的光電性能和高溫穩(wěn)定性的寬禁帶半導體材料。
深硅刻蝕設備的發(fā)展歷史是指深硅刻蝕設備從誕生到現(xiàn)在經歷的各個階段和里程碑,它可以反映深硅刻蝕設備的技術進步和市場需求。以下是深硅刻蝕設備的發(fā)展歷史:一是誕生階段,即20世紀80年代到90年代初期,深硅刻蝕設備由于半導體工業(yè)對高縱橫比結構的需求而被開發(fā)出來,采用反應離子刻蝕(RIE)技術,但由于刻蝕速率低、選擇性差、方向性差等問題而無法滿足實際應用;二是發(fā)展階段,即20世紀90年代中期到21世紀初期,深硅刻蝕設備由于MEMS工業(yè)對復雜結構的需求而得到快速發(fā)展,先后出現(xiàn)了Bosch工藝和非Bosch工藝等技術,提高了刻蝕速率、選擇性、方向性等性能,并廣泛應用于各種領域;三是成熟階段,即21世紀初期至今,深硅刻蝕設備由于光電子工業(yè)和生物醫(yī)學工業(yè)對新型結構的需求而進入穩(wěn)定發(fā)展階段,不斷優(yōu)化工藝參數(shù)和控制策略,提高均勻性、精度、可靠性等性能,并開發(fā)新型氣體和功能模塊,以適應不同應用的需求。
微流體器件是指用于實現(xiàn)微小液體或氣體的輸送、控制和分析的器件,如微閥門、微混合器、微反應器等。深硅刻蝕設備在這些微流體器件中主要用于形成微通道、微孔洞、微隔膜等。光學開關是指用于實現(xiàn)光信號的開關或路由的器件,如數(shù)字光處理(DLP)芯片、液晶顯示(LCD)屏幕等。深硅刻蝕設備在這些光學開關中主要用于形成微鏡陣列、液晶單元等。深硅刻蝕設備在光電子領域也有著重要的應用,主要用于制造光纖通信、光存儲和光計算等方面的器件,如光波導、光調制器、光探測器等。Bosch工藝作為深硅刻蝕的基本工藝,采用SF6和C4F8循環(huán)刻蝕實現(xiàn)高深寬比的硅刻蝕。
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??涛g速率受到反應室內的壓力、溫度、氣體流量、電壓、電流等參數(shù)的影響,一般在0.5-10微米/分鐘之間??涛g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(shù)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(qū)分能力越強,刻蝕精度和質量越高。深硅刻蝕設備在微機電系統(tǒng)領域也有著重要的應用,主要用于制造傳感器、執(zhí)行器等。福建金屬刻蝕材料刻蝕平臺
深硅刻蝕設備的主要性能指標有刻蝕速率,選擇性,各向異性,深寬比等。黑龍江IBE材料刻蝕加工廠
深硅刻蝕通是MEMS器件中重要的一環(huán),其中使用較廣的是Bosch工藝,Bosch工藝的基本原理是在刻蝕腔體內循環(huán)通入SF6和C4F8氣體,SF6在工藝中作為刻蝕氣體,C4F8作為保護氣體,C4F8在腔體內被激發(fā)會生成CF2-CF2高分子薄膜沉積在刻蝕區(qū)域,在SF6和RFPower的共同作用下,底部的刻蝕速率高于側壁,從而對側壁形成保護,這樣便能實現(xiàn)高深寬比的硅刻蝕,通常深寬比能達到40:1。離子束蝕刻 (Ion beam etch) 是一種物理干法蝕刻工藝。由此,氬離子以約1至3keV的離子束輻射到表面上。黑龍江IBE材料刻蝕加工廠