硅刻蚀机运行
ICP-RIE Deep Silicon Etching System
型号: ICP-SR
功能: 1. BOSH工艺或非BOSH工艺深硅刻蚀;
2. TSV(硅通孔)工艺硅深孔刻蚀; 3. SOI表面硅结构刻蚀。
工程师: 刘老师 / (021) 34206126-6013
设备地点: 西区薄膜II区
设备编号: WF2SDSE01
  • 设备基本信息
  • 设备工作原理
  • 典型使用案例
主要用途

主要用于硅、SOI微纳米结构刻蚀,主要应用的工艺有硅波导、光栅等纳米级细微结构刻蚀,以及MEMS器件中硅的深刻蚀。

 

工艺/测试能力
  • 1.浅硅刻蚀工艺可以刻蚀硅基材料的光栅、波导等结构,可以实现刻蚀深度的纳米级控制;
  • 2.深硅刻蚀工艺为Bosch工艺,可以实现对硅的快速刻蚀,对光刻胶的高选择比,高深宽比等;

 

技术指标
  • 浅硅刻蚀工艺刻蚀速率低至2nm/s,可实现垂直刻蚀;
  • 深硅刻蚀速率可达4um/min,对光刻胶选择比>100:1,深宽比>30:1

首先采用氟基活性基团进行硅的刻蚀,然后进行侧壁钝化,刻蚀和保护两步工艺交替进行。图说明了其工艺过程。它是通过交替转换刻蚀气体与钝化气体实现刻蚀与边壁钝化。其中刻蚀气体为SF6,钝化气体为C4F8。C4F8在等离子体中能够形成氟化碳类高分子聚合物。它沉积在硅表面能够阻止氟离子与硅的反应。刻蚀与钝化每5~10s 转换一个周期。在短时间的各向同性刻蚀之后即将刚刚刻蚀过的硅表面钝化。在深度方向由于有离子的物理溅射轰击,钝化膜可以保留下来,这样下一个周期的刻蚀就不会发生侧向刻蚀。通过这种周期性“刻蚀-钝化-刻蚀”,刻蚀只沿着深度方向进行。

 

图为MEMS器件的刻蚀深槽。

 

该设备以深硅刻蚀工艺为主,不接受金属掩膜样品刻蚀,机台为6英寸,可向下兼容小尺寸样品;如果样品为非标准尺寸,需要用粘片方式刻蚀;

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常见问题及解答
  • 01
    请问该设备可以使用什么掩膜材料?

    该设备可接受各种光刻胶掩膜,SiO2或SiNx,各种有机薄膜等,不接受金属掩膜。

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