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)。TSV是一種垂直穿過芯片或晶圓的結構,可以實現芯片或晶圓之間的電氣連接,是一種先進的封裝技術,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電層,形成TSV結構。TSV結構對深硅刻蝕設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)和較長的循環時間(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構深硅刻蝕設備在光電子領域也有著重要的應用,制作光波導、光諧振器、光調制器等 。福建GaN材料刻蝕

干法刻蝕設備是一種利用等離子體產生的高能離子和自由基,與被刻蝕材料發生物理碰撞和化學反應,從而去除材料并形成所需特征的設備。干法刻蝕設備是半導體制造工藝中不可或缺的一種設備,它可以實現高縱橫比、高方向性、高精度、高均勻性、高重復性等性能,以滿足集成電路的不斷微型化和集成化的需求。干法刻蝕設備的制程主要包括以下幾個步驟:一是樣品加載,即將待刻蝕的樣品放置在設備中的電極上,并固定好;二是氣體供應,即根據不同的工藝需求,向反應室內輸送不同種類和比例的氣體,并控制好氣體流量和壓力;三是等離子體激發,即通過不同類型的電源系統,向反應室內施加電場或磁場,從而激發出等離子體;四是刻蝕過程,即通過控制等離子體的密度、溫度、能量等參數,使等離子體中的活性粒子與樣品表面發生物理碰撞和化學反應,從而去除材料并形成特征;五是終點檢測,即通過不同類型的檢測系統,監測樣品表面的反射光強度、電容變化、質譜信號等指標,從而確定刻蝕是否達到預期的結果;六是樣品卸載,即將刻蝕完成的樣品從設備中取出,并進行后續的清洗、檢測和封裝等工藝。山東材料刻蝕平臺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。

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。
干法刻蝕(DryEtching)是使用氣體刻蝕介質。常用的干法刻蝕方法包括物理刻蝕(如離子束刻蝕)和化學氣相刻蝕(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,通常是一種具有化學反應性的溶液或酸堿混合液。這些溶液可以與待刻蝕材料發生化學反應,從而實現刻蝕。硅濕法刻蝕是一種相對簡單且成本較低的方法,通常在室溫下使用液體刻蝕介質進行。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。每個目標物質都需要選擇不同的化學溶液進行刻蝕,因為它們具有不同的固有性質。例如,在刻蝕SiO2時,主要使用HF;而在刻蝕Si時,主要使用HNO3。因此,在該過程中選擇適合的化學溶液至關重要,以確保目標物質能夠充分反應并被成功去除。三五族材料是指由第三、第五主族元素組成的半導體材料,廣泛應用于微波、光電、太赫茲等領域。

氧化硅刻蝕制程是一種在半導體制造中常用的技術,它可以實現對氧化硅薄膜的精確形貌控制,以滿足不同的器件設計和功能要求。氧化硅刻蝕制程的主要類型有以下幾種:濕法刻蝕:利用氧化硅與酸或堿溶液的化學反應,將氧化硅溶解掉,形成所需的圖案。這種方法的優點是刻蝕速率快,選擇性高,設備簡單,成本低。缺點是刻蝕均勻性差,刻蝕側壁傾斜,不適合高分辨率和高深寬比的結構。干法刻蝕:利用高能等離子體束或離子束對氧化硅進行物理轟擊或化學反應,將氧化硅去除,形成所需的圖案。電容耦合等離子體刻蝕常用于刻蝕電介質等化學鍵能較大的材料。山東材料刻蝕平臺
TSV制程是一種通過硅片或芯片的垂直電氣連接的技術,它可以實現三維封裝和三維集成電路的高性能互連。福建GaN材料刻蝕
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。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等離子體,具有高密度、低壓力和低電勢等優點,適用于高縱橫比結構的制造。CCP源利用射頻電場激發等離子體,具有低成本、簡單結構和易于控制等優點,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。福建GaN材料刻蝕