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深度反应离子蚀刻(DRIE)

硅的深反应离子蚀刻(DRIE)或深硅蚀刻(DSiE)是一种高度各向异性的蚀刻工艺,用于在晶圆/衬底上形成深、陡边孔和沟槽,通常具有高纵横比。

这个Estrelas®DSiE系统提供终极的工艺灵活性,服务于微电子机械系统(MEMS)、先进封装和纳米技术市场的多种工艺解决方案。


DSiE流程

在微电子机械系统(MEMS)制造中用于实现深蚀刻的两种技术是博世技术和低温工艺。多年来的系统和过程开发使技术得以发展,但每个技术的基本方面保持不变:

  • 博世的过程具有高的刻蚀速率、选择性和各向异性,通常用于特征>1µm和深度>10µm
  • 低温深硅蚀刻(Cryo-DSiE)通常用于光滑侧壁和/或纳米蚀刻或锥形型材的应用,如微模具等。万博电脑网页版登录
  • 混合工艺是浅、低纵横比精细特征的一种选择。

过程的好处

设计用于制造所有硅蚀刻设备,深硅蚀刻提供:

  • 过程的灵活性
  • 高蚀刻率
  • 对光刻胶(PR)和氧化物的高选择性
  • 高纵横比
  • 光滑的侧壁
  • 最小化面具削弱
  • SOI性能
  • 硅变薄与高硅暴露
  • 可蚀刻二氧化硅
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博世过程

波希深硅腐蚀

典型应用包括ME万博电脑网页版登录MS、微流体和医疗

Bosch工艺使用氟基等离子体化学蚀刻硅,结合氟碳等离子体工艺提供侧壁钝化并提高蚀刻掩模的选择性。一个完整的蚀刻工艺在蚀刻和沉积步骤之间循环多次,以获得深度垂直蚀刻轮廓。它依赖于源气体在到达晶圆之前在高密度等离子体区域被分解。

这种技术不能在反应性离子蚀刻系统(RIE)中进行,因为这些系统的离子和自由基的平衡是错误的。这种平衡可以在高密度等离子体系统(HDP)中实现。最广泛使用的HDP形式使用电感耦合来产生高密度等离子体区域,因此被称为“电感耦合等离子体”(ICP)。


DSiE博世流程阶段

深硅腐蚀博世工艺
高速率受控扇贝,例如微流体(200mm深度)、通孔(> 400 mm深度)

高速率受控扇贝,例如微流体(200mm深度)、通孔(> 400 mm深度)

深硅腐蚀博世工艺

使用Bosch工艺创建的微针

低温过程

DSiE低温过程

典型应用包括ME万博电脑网页版登录MS、光子学和生物医学

就像Bosch工艺一样,该技术也使用SF6提供氟自由基用于硅蚀刻。硅以SiF4的形式被去除,它是易挥发的。

主要区别在于侧壁钝化和掩模保护的机理。该工艺不使用氟碳聚合物,而是依赖于在侧壁(约10-20nm厚)上形成氧化物/氟化物(SiOxFy)阻挡层,该阻挡层在所用低温下形成,并且该层抑制氟自由基对底层硅层的侵蚀。

低温和低偏置操作也有助于降低掩膜材料的蚀刻率,该材料通常是光刻胶或二氧化硅。


使用冷冻工艺制作的微型模具

使用冷冻工艺制作的微型模具

硅波导刻蚀

硅波导刻蚀

光滑的侧壁低温DSE(无扇贝)。礼貌你特文特

光滑的侧壁低温DSE(无扇贝)。
礼貌你特文特

PlasmaPro 100 Estrelas DSiE

工艺柔性|等离子体

PlasmaPro 100 Estrelas为深硅蚀刻(DSiE)应用提供了全面的灵活性,该应用遍及整个微电子机械系统(MEMS)、先进封装和纳米技术市场。万博电脑网页版登录

  • 机械或静电夹紧
  • 提高再现性
  • 高纵横比工艺
  • 增加平均清洗间隔时间(MTBC)
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