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制程还有很大的发展潜力和应用空间。河南氮化镓材料刻蚀厂商
干法刻蚀使用气体作为主要刻蚀材料,不需要液体化学品冲洗。干法刻蚀主要分为等离子刻蚀,离子溅射刻蚀,反应离子刻蚀三种,运用在不同的工艺步骤中。等离子体刻蚀是将刻蚀气体电离,产生带电离子,分子,电子以及化学活性很强的原子(分子)团,然后原子(分子)团会与待刻蚀材料反应,生成具有挥发性的物质,并被真空设备抽气排出。根据产生等离子体方法的不同,干法刻蚀主要分为电容性等离子体刻蚀和电感性等离子体刻蚀。电容性等离子体刻蚀主要处理较硬的介质材料,刻蚀高深宽比的通孔,接触孔,沟道等微观结构。电感性等离子体刻蚀,主要处理较软和较薄的材料。这两种刻蚀设备涵盖了主要的刻蚀应用。浙江氮化镓材料刻蚀服务价格干法刻蚀主要分为电容性等离子体刻蚀和电感性等离子体刻蚀。
大功率激光系统通过离子束刻蚀实现衍射光学元件的性能变化,其多自由度束流控制技术达成波长级加工精度。在国家点火装置中,该技术成功制造500mm口径的复杂光栅结构,利用创新性的三轴联动算法优化激光波前相位。突破性进展在于建立加工形貌实时反馈系统,使高能激光的聚焦精度达到微米量级,为惯性约束聚变提供关键光学组件。离子束刻蚀在量子计算领域实现里程碑突破,其低温协同工艺完美平衡加工精度与量子相干性保护。在超导量子芯片制造中,该技术创新融合束流调控与超真空技术,在150K环境实现约瑟夫森结的原子级界面加工。突破性在于建立量子比特频率在线监测系统,将量子门保真度提升至99.99%实用水平,为1024位量子处理器工程化扫除关键障碍。
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。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。
深硅刻蚀通是MEMS器件中重要的一环,其中使用较广的是Bosch工艺,Bosch工艺的基本原理是在刻蚀腔体内循环通入SF6和C4F8气体,SF6在工艺中作为刻蚀气体,C4F8作为保护气体,C4F8在腔体内被激发会生成CF2-CF2高分子薄膜沉积在刻蚀区域,在SF6和RFPower的共同作用下,底部的刻蚀速率高于侧壁,从而对侧壁形成保护,这样便能实现高深宽比的硅刻蚀,通常深宽比能达到40:1。离子束蚀刻 (Ion beam etch) 是一种物理干法蚀刻工艺。由此,氩离子以约1至3keV的离子束辐射到表面上。干法刻蚀设备是一种利用等离子体产生的高能离子和自由基,从而去除材料并形成所需特征的设备。安徽GaN材料刻蚀技术
氧化硅刻蚀制程在半导体制造中有着较广的应用。河南氮化镓材料刻蚀厂商
离子束刻蚀技术通过惰性气体离子对材料表面的物理轰击实现原子级去除,其非化学反应特性为敏感器件加工提供理想解决方案。该技术特有的方向性控制能力可精确调控离子入射角度,在量子材料表面形成接近垂直的纳米结构侧壁。其真空加工环境完美规避化学反应残留物污染,保障超导量子比特的波函数完整性。在芯片制造领域,该技术已成为磁存储器界面工程的选择,通过独特的能量梯度设计消除热损伤,使新型自旋电子器件在纳米尺度展现完美磁学特性。河南氮化镓材料刻蚀厂商