干法刻蝕(DryEtching)是使用氣體刻蝕介質(zhì)。常用的干法刻蝕方法包括物理刻蝕(如離子束刻蝕)和化學(xué)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(zhì),通常是一種具有化學(xué)反應(yīng)性的溶液或酸堿混合液。這些溶液可以與待刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而實現(xiàn)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(zhì)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(biāo)物質(zhì)都需要選擇不同的化學(xué)溶液進行刻蝕,因為它們具有不同的固有性質(zhì)。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(xué)溶液至關(guān)重要,以確保目標(biāo)物質(zhì)能夠充分反應(yīng)并被成功去除。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。北京深硅刻蝕材料刻蝕代工
濕法蝕刻的影響因素分別為:反應(yīng)溫度,溶液濃度,蝕刻時間和溶液的攪拌作用。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,溫度越高,反應(yīng)物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時間越短,攪拌作用可以加速反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量傳輸,相當(dāng)于加快擴散速度,增加反應(yīng)速度。當(dāng)圖形尺寸大于3微米時,濕法刻蝕用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率,這根據(jù)刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如,氫氟酸(HF)刻蝕二氧化硅的速度很快,但如果單獨使用卻很難刻蝕硅。吉林氧化硅材料刻蝕加工離子束刻蝕為光學(xué)系統(tǒng)提供亞納米級精度的非接觸式制造方案。
MEMS(微機電系統(tǒng))材料刻蝕是微納制造領(lǐng)域的重要技術(shù)之一,它涉及到多種材料的精密加工和去除。隨著MEMS技術(shù)的不斷發(fā)展,對材料刻蝕的精度、效率和可靠性提出了更高的要求。在MEMS材料刻蝕過程中,需要克服材料多樣性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性以及尺寸微納化等挑戰(zhàn)。然而,這些挑戰(zhàn)同時也孕育著巨大的機遇。通過不斷研發(fā)和創(chuàng)新,人們已經(jīng)開發(fā)出了一系列先進的刻蝕技術(shù),如ICP刻蝕、激光刻蝕等,這些技術(shù)為MEMS器件的微型化、集成化和智能化提供了有力保障。此外,隨著新材料的不斷涌現(xiàn),如柔性材料、生物相容性材料等,也為MEMS材料刻蝕帶來了新的發(fā)展方向和應(yīng)用領(lǐng)域。
GaN(氮化鎵)作為一種新型的半導(dǎo)體材料,以其高電子遷移率、高擊穿電場和高熱導(dǎo)率等特點,在高頻、大功率電子器件中具有普遍應(yīng)用前景。然而,GaN材料的刻蝕工藝也面臨著諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的濕法刻蝕難以實現(xiàn)對GaN材料的有效刻蝕,而干法刻蝕技術(shù),尤其是ICP刻蝕技術(shù),則成為解決這一問題的關(guān)鍵。ICP刻蝕技術(shù)通過精確調(diào)控等離子體的組成和能量分布,實現(xiàn)了對GaN材料的高效、精確刻蝕。這不只提高了器件的性能和可靠性,還為GaN材料在高頻、大功率電子器件中的應(yīng)用提供了有力支持。隨著GaN材料刻蝕技術(shù)的不斷進步,新世代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展將迎來更加廣闊的前景。感應(yīng)耦合等離子刻蝕在納米光子學(xué)中有重要應(yīng)用。
磁存儲芯片制造中,離子束刻蝕的變革性價值在于解決磁隧道結(jié)側(cè)壁氧化的世界難題。通過開發(fā)動態(tài)傾角刻蝕工藝,在磁性多層膜加工中建立自保護界面機制,使關(guān)鍵的垂直磁各向異性保持完整。該技術(shù)創(chuàng)新性地利用離子束與材料表面的物理交互特性,在原子尺度維持鐵磁層電子自旋特性,為1Tb/in2超高密度存儲器掃清技術(shù)障礙,推動存算一體架構(gòu)進入商業(yè)化階段。離子束刻蝕重新定義紅外光學(xué)器件的性能極限,其多材料協(xié)同加工能力成功實現(xiàn)復(fù)雜膜系的微結(jié)構(gòu)控制。在導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭制造中,該技術(shù)同步加工鍺硅交替層的光學(xué)結(jié)構(gòu),通過能帶工程原理優(yōu)化紅外波段的透射與反射特性。其突破性在于建立真空環(huán)境下的原子遷移模型,在直徑125mm的光學(xué)窗口上實現(xiàn)99%寬帶透射率,使導(dǎo)引頭在沙漠與極地的極端溫差環(huán)境中保持鎖定精度。感應(yīng)耦合等離子刻蝕在微納制造中展現(xiàn)了高效能。天津硅材料刻蝕加工工廠
Si材料刻蝕用于制造高性能的集成電路模塊。北京深硅刻蝕材料刻蝕代工
感應(yīng)耦合等離子刻蝕(ICP)是一種高精度、高效率的材料去除技術(shù),普遍應(yīng)用于微電子制造、半導(dǎo)體器件加工等領(lǐng)域。該技術(shù)利用高頻感應(yīng)產(chǎn)生的等離子體,通過化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊的雙重作用,實現(xiàn)對材料表面的精確刻蝕。ICP刻蝕能夠處理多種材料,包括金屬、氧化物、聚合物等,且具有刻蝕速率高、分辨率好、邊緣陡峭度高等優(yōu)點。在MEMS(微機電系統(tǒng))制造中,ICP刻蝕更是不可或缺的一環(huán),它能夠在微米級尺度上實現(xiàn)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精確加工,為MEMS器件的高性能提供了有力保障。北京深硅刻蝕材料刻蝕代工