廣東納米刻蝕

來源: 發(fā)布時間:2025-08-01

深硅刻蝕設(shè)備在半導(dǎo)體領(lǐng)域有著重要的應(yīng)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(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)芯片或晶圓之間的電氣連接,是一種先進(jìn)的封裝技術(shù),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(shè)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(dǎo)電層,形成TSV結(jié)構(gòu)。TSV結(jié)構(gòu)對深硅刻蝕設(shè)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(huán)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(jié)構(gòu)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(jìn)行刻蝕。廣東納米刻蝕

廣東納米刻蝕,材料刻蝕

TSV制程是目前半導(dǎo)體制造業(yè)中為先進(jìn)的技術(shù)之一,已經(jīng)應(yīng)用于很多產(chǎn)品生產(chǎn)。例如:CMOS圖像傳感器(CIS):通過使用TSV作為互連方式,可以實(shí)現(xiàn)背照式圖像傳感器(BSI)的設(shè)計,提高圖像質(zhì)量和感光效率;三維封裝(3Dpackage):通過使用TSV作為垂直互連方式,可以實(shí)現(xiàn)不同功能和材料的芯片堆疊,提高系統(tǒng)性能和集成度;高帶寬存儲器(HBM):通過使用TSV作為內(nèi)存模塊之間的互連方式,可以實(shí)現(xiàn)高密度、高速度、低功耗的存儲器解決方案。深硅刻蝕材料刻蝕技術(shù)離子束刻蝕是超導(dǎo)量子比特器件實(shí)現(xiàn)原子級界面加工的主要技術(shù)。

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刻蝕是利用化學(xué)或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材料進(jìn)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(yīng)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(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)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(xué)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(xué)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。

氮化硅(Si?N?)材料是一種高性能的陶瓷材料,具有優(yōu)異的硬度、耐磨性、耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性等特點(diǎn)。在微電子制造和光電子器件制備等領(lǐng)域中,氮化硅材料刻蝕是一項(xiàng)重要的工藝技術(shù)。氮化硅材料刻蝕通常采用干法刻蝕方法,如反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或感應(yīng)耦合等離子刻蝕(ICP)等。這些刻蝕方法能夠?qū)崿F(xiàn)對氮化硅材料表面的精確加工和圖案化,且具有良好的分辨率和邊緣陡峭度。通過優(yōu)化刻蝕工藝參數(shù)(如刻蝕氣體種類、流量、壓力等),可以進(jìn)一步提高氮化硅材料刻蝕的效率和精度。此外,氮化硅材料刻蝕還普遍應(yīng)用于MEMS器件制造中,為制造高性能的微型傳感器、執(zhí)行器等提供了有力支持。深硅刻蝕設(shè)備的主要性能指標(biāo)有刻蝕速率,選擇性,各向異性,深寬比等。

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氮化鎵(GaN)材料作為第三代半導(dǎo)體材料的象征之一,具有普遍的應(yīng)用前景。在氮化鎵材料刻蝕過程中,需要精確控制刻蝕深度、刻蝕速率和刻蝕形狀等參數(shù),以確保器件結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和一致性。常用的氮化鎵材料刻蝕方法包括干法刻蝕和濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用高能粒子對氮化鎵材料進(jìn)行轟擊和刻蝕,具有分辨率高、邊緣陡峭度好等優(yōu)點(diǎn);但干法刻蝕的成本較高,且需要復(fù)雜的設(shè)備支持。濕法刻蝕則利用化學(xué)腐蝕液對氮化鎵材料進(jìn)行腐蝕,具有成本低、操作簡便等優(yōu)點(diǎn);但濕法刻蝕的分辨率和邊緣陡峭度較低,難以滿足高精度加工的需求。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體需求和加工條件選擇合適的氮化鎵材料刻蝕方法。TSV制程是一種通過硅片或芯片的垂直電氣連接的技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)三維封裝和三維集成電路的高性能互連。廣州荔灣濕法刻蝕

離子束濺射刻蝕是氬原子被離子化,并將晶圓表面轟擊掉一小部分。廣東納米刻蝕

電容耦合等離子體刻蝕(CCP)是通過匹配器和隔直電容把射頻電壓加到兩塊平行平板電極上進(jìn)行放電而生成的,兩個電極和等離子體構(gòu)成一個等效電容器。這種放電是靠歐姆加熱和鞘層加熱機(jī)制來維持的。由于射頻電壓的引入,將在兩電極附近形成一個電容性鞘層,而且鞘層的邊界是快速振蕩的。當(dāng)電子運(yùn)動到鞘層邊界時,將被這種快速移動的鞘層反射而獲得能量。電容耦合等離子體刻蝕常用于刻蝕電介質(zhì)等化學(xué)鍵能較大的材料,刻蝕速率較慢。電感耦合等離子體刻蝕(ICP)的原理,是交流電流通過線圈產(chǎn)生誘導(dǎo)磁場,誘導(dǎo)磁場產(chǎn)生誘導(dǎo)電場,反應(yīng)腔中的電子在誘導(dǎo)電場中加速產(chǎn)生等離子體。通過這種方式產(chǎn)生的離子化率高,但是離子團(tuán)均一性差,常用于刻蝕硅,金屬等化學(xué)鍵能較小的材料。電感耦合等離子體刻蝕設(shè)備可以做到電場在水平和垂直方向上的控制,可以做到真正意義上的De-couple,控制plasma密度以及轟擊能量。廣東納米刻蝕