深硅刻蝕技術(shù)在工業(yè)界應(yīng)用廣泛,包括集成電路制造、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)制造和微納光子學(xué)的研究等領(lǐng)域,其經(jīng)歷了由濕法刻蝕到干法刻蝕的演變,工藝能力和設(shè)備基材都得到了極大的發(fā)展。然而,在深硅刻蝕工藝中,高深寬比刻蝕仍然是深硅刻蝕工藝的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)。目前,在百微米以?xún)?nèi)的高深寬比深硅刻蝕已取得不錯(cuò)的進(jìn)展,然而對(duì)微納結(jié)構(gòu)的百微米以上的高深寬比刻蝕工藝仍不完善。常見(jiàn)的問(wèn)題如刻蝕形貌側(cè)壁不平整、不垂直,底部表面不水平,刻蝕效率低等,制約了微納器件的進(jìn)一步發(fā)展。
熱電堆芯片深硅刻蝕背面俯視實(shí)拍圖和示意圖
以最近火爆市場(chǎng)的熱電堆紅外傳感器芯片為例,其最后一步工藝為400微米的深硅刻蝕。實(shí)驗(yàn)研究中使用KOH或TMAH濕法刻蝕深硅,一方面由于各向異性濕法刻蝕存在(111)面斜坡,另一方面腐蝕液對(duì)結(jié)構(gòu)層多晶硅和Al都有腐蝕性,因此熱電堆芯片工業(yè)生產(chǎn)中通常不使用濕法工藝。干法工藝具有分辨率高、刻蝕選擇比大、均勻性和重復(fù)性好,便于工藝監(jiān)控以及易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)操作等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微納制造生產(chǎn)工藝中。熱電堆芯片深硅刻蝕采用深反應(yīng)離子刻蝕工藝,基于氟基氣體的高深寬比硅刻蝕技術(shù)。與反應(yīng)離子刻蝕原理相同,通過(guò)化學(xué)作用和物理作用進(jìn)行刻蝕。其工藝步驟為:鈍化----刻蝕---鈍化----刻蝕。鈍化為反應(yīng)室中通入C4F8氣體,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成聚合物薄膜;刻蝕為反應(yīng)室中通入SF6氣體,進(jìn)行物理和化學(xué)刻蝕。
深硅刻蝕基材實(shí)拍圖
目前,主流MEMS代工廠和各大高校平臺(tái)使用均為英國(guó)STS公司HRM刻蝕機(jī)和北方微電子自主研發(fā)的HSE/DSE系列刻蝕機(jī),刻蝕均勻性±5%,邊壁角度:90±1°,刻蝕高深寬比超高400微米,然而刻蝕速率較低,約10-20um/min,且只能單片刻蝕,完成時(shí)間1小時(shí)/片。因此,深硅刻蝕是制約熱電堆產(chǎn)能的決定性工藝環(huán)節(jié)。
蘇州硅時(shí)代電子科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蘇州硅時(shí)代”)在MEMS加工(微納加工)、MEMS代工(微納代工)領(lǐng)域,擁有豐富的技術(shù)積累和工藝經(jīng)驗(yàn),在深硅刻蝕工藝方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)深硅刻蝕設(shè)備部分剩余產(chǎn)能,望能與MEMS同行共同克服熱電堆產(chǎn)能不足的難關(guān)。
蘇州硅時(shí)代作為一家專(zhuān)注于MEMS設(shè)計(jì)、MEMS加工的高技術(shù)公司,擁有豐富的MEMS加工資源,可實(shí)現(xiàn)4/6/8寸MEMS芯片設(shè)計(jì)、代工,以及多種單步工藝代工的完整工藝能力。
蘇州硅時(shí)代擁有完整的熱電堆傳感器加工生產(chǎn)能力,可針對(duì)不同熱電堆設(shè)計(jì)方案給予專(zhuān)業(yè)全面的工藝建議和快速工藝可行性評(píng)估。全球疫情形勢(shì)依然嚴(yán)峻,為讓國(guó)產(chǎn)熱電堆芯片快速供給,蘇州硅時(shí)代可與業(yè)內(nèi)企業(yè)、個(gè)人、團(tuán)隊(duì)建立靈活的合作模式,以期產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。
蘇州硅時(shí)代電子科技有限公司簡(jiǎn)介
蘇州硅時(shí)代電子科技有限公司(Si-Era),位于國(guó)內(nèi)最大的MEMS產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)——蘇州納米城。利用MEMS領(lǐng)域近20年的技術(shù)積累,在MEMS傳感器、生物MEMS、光學(xué)MEMS以及射頻MEMS方面都擁有大量的設(shè)計(jì)和工藝經(jīng)驗(yàn)。
基于成熟的設(shè)計(jì)及工藝團(tuán)隊(duì),蘇州硅時(shí)代面向MEMS領(lǐng)域,提供全方位的技術(shù)服務(wù)??商峁㎝EMS芯片定制設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、集成電路芯片設(shè)計(jì)、MEMS芯片工藝驗(yàn)證、MEMS芯片小批量試制、MEMS芯片中試化量產(chǎn)、MEMS芯片封裝方案設(shè)計(jì)等系統(tǒng)解決方案,也提供MEMS設(shè)計(jì)、加工、測(cè)試等單步或多步工藝實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)。
公司擁有強(qiáng)大的MEMS設(shè)計(jì)與加工實(shí)力,具備成熟的光刻、刻蝕、鍍膜、封裝、測(cè)試等微納加工能力。所使用設(shè)備狀況精良,設(shè)備能力優(yōu)異,并可多工藝合作開(kāi)發(fā),高效評(píng)估,高質(zhì)量實(shí)施,全流程收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),精細(xì)的流程管理以及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。