刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材料进行去除的过程。刻蚀工艺可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。目前应用主要以干法刻蚀为主,市场占比90%以上。湿法刻蚀在小尺寸及复杂结构应用中具有局限性,目前主要用于干法刻蚀后残留物的清洗。其中湿法刻蚀可分为化学刻蚀和电解刻蚀。根据作用原理,干法刻蚀可分为物理刻蚀(离子铣刻蚀)和化学刻蚀(等离子体刻蚀)。根据被刻蚀的材料类型,干刻蚀可以分为金属刻蚀、介质刻蚀与硅刻蚀。TSV制程是目前半导体制造业中先进的技术之一,已经应用于很多产品生产。江西材料刻蚀服务价格

深硅刻蚀设备在微电子机械系统(MEMS)领域也有着广泛的应用,主要用于制作微流体器件、图像传感器、微针、微模具等。MEMS是一种利用微纳米技术制造出具有机械、电子、光学、热学、化学等功能的微型器件,它可以实现传感、控制、驱动、处理等多种功能,广泛应用于医疗、生物、环境、通信、能源等领域。MEMS的制作需要使用深硅刻蚀设备,在硅片上开出深度和高方面比的沟槽或孔,形成MEMS的结构层,然后通过键合或释放等工艺,完成MEMS的封装或悬浮。MEMS结构对深硅刻蚀设备提出了较高的刻蚀精度和均匀性的要求,同时也需要考虑刻蚀剖面和形状的可控性和多样性。湿法刻蚀TSV制程是一种通过硅片或芯片的垂直电气连接的技术,它可以实现三维封装和三维集成电路的高性能互连。

深硅刻蚀设备的主要性能指标有以下几个:刻蚀速率:刻蚀速率是指单位时间内硅片上被刻蚀掉的厚度,它反映了深硅刻蚀设备的生产效率和成本。刻蚀速率受到反应室内的压力、温度、气体流量、电压、电流等参数的影响,一般在0.5-10微米/分钟之间。刻蚀速率越高,表示深硅刻蚀设备的生产效率越高,成本越低。选择性:选择性是指硅片上被刻蚀的材料与未被刻蚀的材料之间的刻蚀速率比,它反映了深硅刻蚀设备的刻蚀精度和质量。选择性受到反应室内的气体种类、比例、化学性质等参数的影响,一般在10-1000之间。选择性越高,表示深硅刻蚀设备对硅片上不同材料的区分能力越强,刻蚀精度和质量越高。
TSV制程是目前半导体制造业中为先进的技术之一,已经应用于很多产品生产。例如:CMOS图像传感器(CIS):通过使用TSV作为互连方式,可以实现背照式图像传感器(BSI)的设计,提高图像质量和感光效率;三维封装(3Dpackage):通过使用TSV作为垂直互连方式,可以实现不同功能和材料的芯片堆叠,提高系统性能和集成度;高带宽存储器(HBM):通过使用TSV作为内存模块之间的互连方式,可以实现高密度、高速度、低功耗的存储器解决方案。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。

深硅刻蚀设备的制程是指深硅刻蚀设备进行深硅刻蚀反应的过程,它包括以下几个步骤:一是样品制备,即将待刻蚀的硅片或其他材料片进行清洗、干燥和涂覆光刻胶等操作,以去除表面杂质和保护不需要刻蚀的区域;二是光刻曝光,即将预先设计好的掩模图案通过紫外光或其他光源照射到光刻胶上,以转移图案到光刻胶上;三是光刻显影,即将曝光后的光刻胶进行显影处理,以去除多余的光刻胶并留下所需的图案;四是深硅刻蚀,即将显影后的样品放入深硅刻蚀设备中,并设置好工艺参数和控制策略,以进行深硅刻蚀反应;五是后处理,即将深硅刻蚀后的样品进行清洗、干燥和去除光刻胶等操作,以得到硅结构。离子束刻蚀为大功率激光系统提供达到波长级精度的衍射光学元件。江西材料刻蚀服务价格
深硅刻蚀设备在先进封装中的主要应用之一是TSV技术,实现不同层次或不同芯片之间的垂直连接。江西材料刻蚀服务价格
干法刻蚀设备根据不同的等离子体激发方式和刻蚀机理,可以分为以下几种工艺类型:一是反应离子刻蚀(RIE),该类型是指利用射频(RF)电源产生平行于电极平面的电场,从而激发出具有较高能量和方向性的离子束,并与自由基共同作用于样品表面进行刻蚀。RIE类型具有较高的方向性和选择性,但由于离子束对样品表面造成较大的物理损伤和加热效应,导致刻蚀速率较低、均匀性较差、荷载效应较大等缺点;二是感应耦合等离子体刻蚀(ICP),该类型是指利用射频(RF)电源产生垂直于电极平面的电场,并通过感应线圈或天线将电场耦合到反应室内部,从而激发出具有较高密度和均匀性的等离子体,并通过另一个射频(RF)电源控制样品表面的偏置电压,从而调节离子束的能量和方向性,并与自由基共同作用于样品表面进行刻蚀。江西材料刻蚀服务价格