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,与被刻蚀材料发生物理碰撞和化学反应,从而去除材料并形成所需特征的设备。干法刻蚀设备是半导体制造工艺中不可或缺的一种设备,它可以实现高纵横比、高方向性、高精度、高均匀性、高重复性等性能,以满足集成电路的不断微型化和集成化的需求。干法刻蚀设备的制程主要包括以下几个步骤:一是样品加载,即将待刻蚀的样品放置在设备中的电极上,并固定好;二是气体供应,即根据不同的工艺需求,向反应室内输送不同种类和比例的气体,并控制好气体流量和压力;三是等离子体激发,即通过不同类型的电源系统,向反应室内施加电场或磁场,从而激发出等离子体;四是刻蚀过程,即通过控制等离子体的密度、温度、能量等参数,使等离子体中的活性粒子与样品表面发生物理碰撞和化学反应,从而去除材料并形成特征;五是终点检测,即通过不同类型的检测系统,监测样品表面的反射光强度、电容变化、质谱信号等指标,从而确定刻蚀是否达到预期的结果;六是样品卸载,即将刻蚀完成的样品从设备中取出,并进行后续的清洗、检测和封装等工艺。氧化硅刻蚀制程在半导体制造中有着较广的应用。佛山IBE材料刻蚀外协

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。浙江感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀加工厂商离子束刻蚀通过倾角控制技术解决磁存储器件的界面退化难题。

深硅刻蚀设备的技术发展之一是气体分布系统的改进,该系统可以实现气体在反应室内的均匀分布和动态调节,从而提高刻蚀速率和均匀性,降低荷载效应和扇形效应。例如,LamResearch公司推出了一种新型的气体分布系统,可以根据不同的工艺需求,自动调整气体流量、压力和方向1。该系统可以实现高效率、高精度和高灵活性的深硅刻蚀。深硅刻蚀设备的技术发展之二是检测系统的改进,该系统可以实时监测样品表面的反射光强度,从而反推出样品的刻蚀深度和形状,从而实现闭环控制和自适应调节。例如,LamResearch公司推出了一种新型的光纤检测系统,可以通过光纤传输样品表面的反射光信号,利用光谱分析技术计算出样品的刻蚀深度1。该系统可以实现高精度、高稳定性和高可靠性的深硅刻蚀。
。ICP类型具有较高的刻蚀速率和均匀性,但由于离子束和自由基的比例难以控制,导致刻蚀的方向性和选择性较差,以及扇形效应较大等缺点;三是磁控增强反应离子刻蚀(MERIE),该类型是指在RIE类型的基础上,利用磁场增强等离子体的密度和均匀性,从而提高刻蚀速率和均匀性,同时降低离子束的能量和方向性,从而减少物理损伤和加热效应,以及改善刻蚀的方向性和选择性。MERIE类型具有较高的刻蚀速率、均匀性、方向性和选择性,但由于磁场的存在,导致设备的结构和控制较为复杂,以及磁场对样品表面造成的影响难以预测等缺点。深硅刻蚀设备在生物医学领域也有着潜在的应用,主要用于制作生物芯片、药物输送系统等 。

深硅刻蚀设备在半导体领域有着重要的应用,主要用于制作通孔硅(TSV)。TSV是一种垂直穿过芯片或晶圆的结构,可以实现芯片或晶圆之间的电气连接,是一种先进的封装技术,可以提高芯片或晶圆的集成度、性能和可靠性。TSV的制作需要使用深硅刻蚀设备,在芯片或晶圆上开出深度和高方面比的孔,并在孔壁上沉积绝缘层和导电层,形成TSV结构。TSV结构对深硅刻蚀设备提出了较高的要求。低温过程采用较低的温度(约-100摄氏度)和较长的循环时间(约几十秒),形成较小的刻蚀速率和较平滑的壁纹理,适用于制作小尺寸和低深宽比的结构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。重庆感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀技术
深硅刻蚀设备在半导体、微电子机械系统(MEMS)、光电子、生物医学等领域有着较广应用。佛山IBE材料刻蚀外协
MEMS惯性传感器领域依赖离子束刻蚀实现性能突破,其创新的深宽比控制技术解决高精度陀螺仪制造的痛点。通过建立双离子源协同作用机制,在硅基底加工出深宽比超过25:1的微柱阵列结构。该工艺的重心突破在于发展出智能终端检测系统与自补偿算法,使谐振结构的热漂移系数降至十亿分之一级别,为自动驾驶系统提供超越卫星精度的惯性导航模块。中性束刻蚀技术开启介电材料加工新纪元,其独特的粒子中性化机制彻底解决栅氧化层电荷损伤问题。在3nm逻辑芯片制造中,该技术创造性地保持原子级栅极界面完整性,使电子迁移率提升两倍。主要技术突破在于发展出能量分散控制模块,在纳米鳍片加工中完美维持介电材料的晶体结构,为集成电路微缩提供原子级无损加工工艺路线。佛山IBE材料刻蚀外协