湿法刻蚀是较为原始的刻蚀技术,利用溶液与薄膜的化学反应去除薄膜未被保护掩模覆盖的部分,从而达到刻蚀的目的。其反应产物必须是气体或可溶于刻蚀剂的物质,否则会出现反应物沉淀的问题,影响刻蚀的正常进行。通常,使用湿法刻蚀处理的材料包括硅,铝和二氧化硅等。二氧化硅的湿法刻蚀可以使用氢氟酸(HF)作为刻蚀剂,但是在反应过程中会不断消耗氢氟酸,从而导致反应速率逐渐降低。为了避免这种现象的发生,通常在刻蚀溶液中加入氟化铵作为缓冲剂,形成的刻蚀溶液称为BOE。氟化铵通过分解反应产生氢氟酸,维持氢氟酸的恒定浓度。针对不同的应用场景可以选择不同的溶液对Si进行湿法刻蚀。东莞硅材料刻蚀代工
深硅刻蚀设备在生物医学领域也有着重要的应用,主要用于制造生物芯片、微针、微梳等。其中,生物芯片是指用于实现生物分子的检测、分离和分析的微型化平台,如DNA芯片、蛋白质芯片、细胞芯片等。深硅刻蚀设备在这些生物芯片中主要用于形成微阵列、微流道、微孔等结构。微针是指用于实现无痛或低痛的皮下或肌肉注射的微小针头,如固体微针、空心微针、溶解性微针等。深硅刻蚀设备在这些微针中主要用于形成锥形或柱形的针尖、药物载体或通道等结构。微梳是指用于实现毛发移植或毛发生长的微小梳子,如金属微梳、聚合物微梳等。深硅刻蚀设备在这些微梳中主要用于形成细长或宽扁的梳齿、导电或绝缘的梳体等结构。黑龙江氮化镓材料刻蚀厂商三五族材料刻蚀常用的掩膜材料有光刻胶、金属、氧化物、氮化物等。
电容耦合等离子体刻蚀(CCP)是通过匹配器和隔直电容把射频电压加到两块平行平板电极上进行放电而生成的,两个电极和等离子体构成一个等效电容器。这种放电是靠欧姆加热和鞘层加热机制来维持的。由于射频电压的引入,将在两电极附近形成一个电容性鞘层,而且鞘层的边界是快速振荡的。当电子运动到鞘层边界时,将被这种快速移动的鞘层反射而获得能量。电容耦合等离子体刻蚀常用于刻蚀电介质等化学键能较大的材料,刻蚀速率较慢。电感耦合等离子体刻蚀(ICP)的原理,是交流电流通过线圈产生诱导磁场,诱导磁场产生诱导电场,反应腔中的电子在诱导电场中加速产生等离子体。通过这种方式产生的离子化率高,但是离子团均一性差,常用于刻蚀硅,金属等化学键能较小的材料。电感耦合等离子体刻蚀设备可以做到电场在水平和垂直方向上的控制,可以做到真正意义上的De-couple,控制plasma密度以及轰击能量。
湿法蚀刻的影响因素分别为:反应温度,溶液浓度,蚀刻时间和溶液的搅拌作用。根据化学反应原理,温度越高,反应物浓度越大,蚀刻速率越快,蚀刻时间越短,搅拌作用可以加速反应物和生成物的质量传输,相当于加快扩散速度,增加反应速度。当图形尺寸大于3微米时,湿法刻蚀用于半导体生产的图形化过程。湿法刻蚀具有非常好的选择性和高刻蚀速率,这根据刻蚀剂的温度和厚度而定。比如,氢氟酸(HF)刻蚀二氧化硅的速度很快,但如果单独使用却很难刻蚀硅。离子束刻蚀为红外光学系统提供复杂膜系结构的高精度成形解决方案。
深硅刻蚀设备在半导体领域有着重要的应用,主要用于制造先进存储器、逻辑器件、射频器件、功率器件等。其中,先进存储器是指采用三维堆叠或垂直通道等技术实现高密度、高速度、低功耗的存储器,如三维闪存(3DNAND)、三维交叉点存储器(3DXPoint)、磁阻随机存取存储器(MRAM)等。深硅刻蚀设备在这些存储器中主要用于形成垂直通道、孔阵列、选择栅极等结构。逻辑器件是指用于实现逻辑运算功能的器件,如场效应晶体管(FET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等。深硅刻蚀设备在这些器件中主要用于形成栅极、源漏区域、隔离区域等结构。深硅刻蚀设备在光电子领域也有着重要的应用,主要用于制作光波导、光谐振器、光调制器等 。山东IBE材料刻蚀加工平台
深硅刻蚀设备在微电子机械系统(MEMS)领域的应用,主要是微流体器件、图像传感器、微针、微模具等 。东莞硅材料刻蚀代工
硅的酸性蚀刻液:Si与HNO3、HF的混合溶液发生反应,硅的碱性刻蚀液:氢氧化钾、氢氧化氨或四甲基羟胺(TMAH)溶液,晶片加工中,会用到强碱作表面腐蚀或减薄,器件生产中,则倾向于弱碱,如SC1清洗晶片或多晶硅表面颗粒,一部分机理是SC1中的NH4OH刻蚀硅,硅的均匀剥离,同时带走表面颗粒。随着器件尺寸缩减会引入很多新材料(如高介电常数和金属栅极),那么在后栅极制程,多晶硅的去除常用氢氧化氨或四甲基羟胺(TMAH)溶液,制程关键是控制溶液的温度和浓度,以调整刻蚀对多晶硅和其他材料的选择比。东莞硅材料刻蚀代工