在微機電系統(tǒng)、功率半導體、生物芯片等領域,硅材料的精準刻蝕是實現(xiàn)器件微結(jié)構的核心工藝。從MEMS傳感器的微型腔體到功率器件的深溝槽隔離結(jié)構,均需在硅基材料上實現(xiàn)深寬比高、側(cè)壁垂直度好的刻蝕效果。深硅刻蝕技術成為硅基器件制造的關鍵手術刀,為各類高性能器件的研發(fā)與量產(chǎn)提供技術保障。
深硅刻蝕的首要亮點是超高深寬比與精準輪廓控制。采用電感耦合等離子體刻蝕或反應離子刻蝕等先進技術,可實現(xiàn)深寬比大于50:1的硅刻蝕,刻蝕深度最高可達500μm,滿足MEMS器件的深腔體需求;通過優(yōu)化刻蝕氣體配比,能精準控制刻蝕側(cè)壁垂直度,垂直度誤差小于0.5°,避免側(cè)壁傾斜導致的器件功能失效。例如在MEMS壓力傳感器制造中,深硅刻蝕可在硅片上刻蝕出厚度僅幾微米的敏感膜與深度達數(shù)百微米的背腔,確保傳感器具備高靈敏度與穩(wěn)定性,同時保障批量生產(chǎn)時的一致性。

其次,高刻蝕速率與低損傷特性兼顧效率與質(zhì)量。設備搭載高功率等離子體源,刻蝕速率可達1-5μm/min,較傳統(tǒng)濕法刻蝕效率提升10倍以上,大幅縮短器件制造周期;采用先進的等離子體控制技術,減少刻蝕過程中對硅基材料的離子轟擊損傷,刻蝕后硅表面粗糙度小于5nm,避免損傷層影響器件的電學或機械性能。在功率半導體器件制造中,深硅刻蝕可快速形成深溝槽隔離結(jié)構,隔離電壓可達數(shù)千伏,同時低損傷特性確保器件的長期可靠性,提升功率器件的使用壽命。
在適配性與工藝兼容性上,深硅刻蝕支持多場景定制化方案。針對不同尺寸的硅片,可定制對應的刻蝕腔體與夾持系統(tǒng),確保刻蝕均勻性;面向生物芯片的微流控通道刻蝕,開發(fā)專用的精細刻蝕模式,實現(xiàn)寬度僅幾十微米的微通道刻蝕,滿足生物樣本的精準傳輸需求;此外,設備兼容多種光刻膠與硬掩膜,可根據(jù)器件工藝需求選擇合適的掩膜材料,實現(xiàn)復雜圖形的精準轉(zhuǎn)移,助力研發(fā)人員實現(xiàn)多樣化的器件設計。
從MEMS器件的微型化創(chuàng)新到功率半導體的高性能突破,再到生物芯片的功能拓展,深硅刻蝕以“深、精、快”為核心,推動硅基器件向更高性能、更復雜結(jié)構方向發(fā)展。選擇專業(yè)深硅刻蝕解決方案,不僅是保障器件制造質(zhì)量的選擇,更是助力企業(yè)在器件領域突破技術瓶頸、提升核心競爭力的關鍵一環(huán),為相關行業(yè)的技術升級與產(chǎn)品創(chuàng)新開辟新路徑。