。ICP類型具有較高的刻蝕速率和均勻性,但由于離子束和自由基的比例難以控制,導(dǎo)致刻蝕的方向性和選擇性較差,以及扇形效應(yīng)較大等缺點(diǎn);三是磁控增強(qiáng)反應(yīng)離子刻蝕(MERIE),該類型是指在RIE類型的基礎(chǔ)上,利用磁場增強(qiáng)等離子體的密度和均勻性,從而提高刻蝕速率和均勻性,同時(shí)降低離子束的能量和方向性,從而減少物理損傷和加熱效應(yīng),以及改善刻蝕的方向性和選擇性。MERIE類型具有較高的刻蝕速率、均勻性、方向性和選擇性,但由于磁場的存在,導(dǎo)致設(shè)備的結(jié)構(gòu)和控制較為復(fù)雜,以及磁場對(duì)樣品表面造成的影響難以預(yù)測等缺點(diǎn)。三五族材料刻蝕常用的掩膜材料有光刻膠、金屬、氧化物、氮化物等??涛g炭材料
深硅刻蝕設(shè)備的缺點(diǎn)是指深硅刻蝕設(shè)備相比于其他類型的硅刻蝕設(shè)備或其他類型的微納加工設(shè)備所存在的不足或問題,它可以展示深硅刻蝕設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn)和改進(jìn)空間。以下是一些深硅刻蝕設(shè)備的缺點(diǎn):一是扇形效應(yīng),即由于Bosch工藝中交替進(jìn)行刻蝕和沉積步驟而導(dǎo)致特征壁上出現(xiàn)周期性變化的扇形結(jié)構(gòu),影響特征壁的平滑度和均勻性;二是荷載效應(yīng),即由于不同位置或不同時(shí)間等離子體密度不同而導(dǎo)致不同位置或不同時(shí)間去除速率不同,影響特征形狀和尺寸的一致性和穩(wěn)定性;三是表面粗糙度,即由于物理碰撞或化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致特征表面出現(xiàn)不平整或不規(guī)則的結(jié)構(gòu),影響特征表面的光滑度和清潔度;四是環(huán)境影響,即由于使用含氟或含氯等有害氣體而導(dǎo)致反應(yīng)室內(nèi)外產(chǎn)生有毒或有害的物質(zhì),影響深硅刻蝕設(shè)備的環(huán)境安全和健康;五是成本壓力,即由于深硅刻蝕設(shè)備的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高級(jí)技術(shù)和大量消耗而導(dǎo)致深硅刻蝕設(shè)備的制造成本和運(yùn)行成本較高,影響深硅刻蝕設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力。蘇州刻蝕等離子體表面處理技術(shù)是一種利用高能等離子體對(duì)物體表面進(jìn)行改性的技術(shù)。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是刻蝕均勻性好,刻蝕側(cè)壁垂直,適合高分辨率和高深寬比的結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是刻蝕速率慢,選擇性低,設(shè)備復(fù)雜,成本高?;旌戏涛g:結(jié)合濕法和干法的優(yōu)勢,采用交替或同時(shí)進(jìn)行的濕法和干法刻蝕步驟,實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化硅的高效、精確、可控的刻蝕。這種方法可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求,調(diào)節(jié)刻蝕參數(shù)和工藝條件,優(yōu)化刻蝕結(jié)果。氧化硅刻蝕制程在半導(dǎo)體制造中有著廣泛的應(yīng)用。例如:金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET):通過使用氧化硅刻蝕制程,在半導(dǎo)體襯底上形成柵極氧化層、源極/漏極區(qū)域、接觸孔等結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)MOSFET的功能;互連層:通過使用氧化硅刻蝕制程,在金屬層之間形成絕緣層、通孔、線路等結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)電路的互連。
深硅刻蝕設(shè)備在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用,主要用于制造生物芯片、微針、微梳等。其中,生物芯片是指用于實(shí)現(xiàn)生物分子的檢測、分離和分析的微型化平臺(tái),如DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片等。深硅刻蝕設(shè)備在這些生物芯片中主要用于形成微陣列、微流道、微孔等結(jié)構(gòu)。微針是指用于實(shí)現(xiàn)無痛或低痛的皮下或肌肉注射的微小針頭,如固體微針、空心微針、溶解性微針等。深硅刻蝕設(shè)備在這些微針中主要用于形成錐形或柱形的針尖、藥物載體或通道等結(jié)構(gòu)。微梳是指用于實(shí)現(xiàn)毛發(fā)移植或毛發(fā)生長的微小梳子,如金屬微梳、聚合物微梳等。深硅刻蝕設(shè)備在這些微梳中主要用于形成細(xì)長或?qū)挶獾氖猃X、導(dǎo)電或絕緣的梳體等結(jié)構(gòu)。深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應(yīng)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。
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(gè)電極和等離子體構(gòu)成一個(gè)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(gè)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(dòng)到鞘層邊界時(shí),將被這種快速移動(dòng)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。隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)璧牟粩嗵岣撸罟杩涛g設(shè)備也需要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。莆田RIE刻蝕
根據(jù)TSV制程在芯片制造過程中的時(shí)序,可以將TSV分為三種類型??涛g炭材料
三五族材料的干法刻蝕工藝需要根據(jù)不同的材料類型、結(jié)構(gòu)形式、器件要求等因素進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)節(jié)。一般來說,需要考慮以下幾個(gè)方面:刻蝕氣體:刻蝕氣體的選擇主要取決于三五族材料的化學(xué)性質(zhì)和刻蝕產(chǎn)物的揮發(fā)性。一般來說,對(duì)于含有砷、磷、銻等元素的三五族材料,可以選擇氯氣、溴氣、碘氣等鹵素氣體作為刻蝕氣體,因?yàn)檫@些氣體可以與三五族元素形成易揮發(fā)的鹵化物;對(duì)于含有銦、鎵、鋁等元素的三五族材料,可以選擇氟氣、硫六氟化物、四氟化碳等含氟氣體作為刻蝕氣體,因?yàn)檫@些氣體可以與三五族元素形成易揮發(fā)的氟化物??涛g炭材料