深硅刻蝕技術在工業界應用廣泛,包括集成電路制造、微機電系統(MEMS)制造和微納光子學的研究等領域,其經歷了由濕法刻蝕到干法刻蝕的演變,工藝能力和設備基材都得到了極大的發展。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難點和重點。目前,在百微米以內的高深寬比深硅刻蝕已取得不錯的進展,然而對微納結構的百微米以上的高深寬比刻蝕工藝仍不完善。常見的問題如刻蝕形貌側壁不平整、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一步發展。
熱電堆芯片深硅刻蝕背面俯視實拍圖和示意圖
以最近火爆市場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。實驗研究中使用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,另一方面腐蝕液對結構層多晶硅和Al都有腐蝕性,因此熱電堆芯片工業生產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、均勻性和重復性好,便于工藝監控以及易于實現連續自動操作等優點,被廣泛應用于微納制造生產工藝中。熱電堆芯片深硅刻蝕采用深反應離子刻蝕工藝,基于氟基氣體的高深寬比硅刻蝕技術。與反應離子刻蝕原理相同,通過化學作用和物理作用進行刻蝕。其工藝步驟為:鈍化----刻蝕---鈍化----刻蝕。鈍化為反應室中通入C4F8氣體,通過化學反應形成聚合物薄膜;刻蝕為反應室中通入SF6氣體,進行物理和化學刻蝕。
深硅刻蝕基材實拍圖
目前,主流MEMS代工廠和各大高校平臺使用均為英國STS公司HRM刻蝕機和北方微電子自主研發的HSE/DSE系列刻蝕機,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,完成時間1小時/片。因此,深硅刻蝕是制約熱電堆產能的決定性工藝環節。
蘇州硅時代電子科技有限公司(以下簡稱“蘇州硅時代”)在MEMS加工(微納加工)、MEMS代工(微納代工)領域,擁有豐富的技術積累和工藝經驗,在深硅刻蝕工藝方面積累了豐富的經驗,同時深硅刻蝕設備部分剩余產能,望能與MEMS同行共同克服熱電堆產能不足的難關。
蘇州硅時代作為一家專注于MEMS設計、MEMS加工的高技術公司,擁有豐富的MEMS加工資源,可實現4/6/8寸MEMS芯片設計、代工,以及多種單步工藝代工的完整工藝能力。
蘇州硅時代擁有完整的熱電堆傳感器加工生產能力,可針對不同熱電堆設計方案給予專業全面的工藝建議和快速工藝可行性評估。全球疫情形勢依然嚴峻,為讓國產熱電堆芯片快速供給,蘇州硅時代可與業內企業、個人、團隊建立靈活的合作模式,以期產品快速推向市場。
蘇州硅時代電子科技有限公司簡介
蘇州硅時代電子科技有限公司(Si-Era),位于國內最大的MEMS產業集聚區——蘇州納米城。利用MEMS領域近20年的技術積累,在MEMS傳感器、生物MEMS、光學MEMS以及射頻MEMS方面都擁有大量的設計和工藝經驗。
基于成熟的設計及工藝團隊,蘇州硅時代面向MEMS領域,提供全方位的技術服務。可提供MEMS芯片定制設計開發、集成電路芯片設計、MEMS芯片工藝驗證、MEMS芯片小批量試制、MEMS芯片中試化量產、MEMS芯片封裝方案設計等系統解決方案,也提供MEMS設計、加工、測試等單步或多步工藝實驗開發。
公司擁有強大的MEMS設計與加工實力,具備成熟的光刻、刻蝕、鍍膜、封裝、測試等微納加工能力。所使用設備狀況精良,設備能力優異,并可多工藝合作開發,高效評估,高質量實施,全流程收集實驗數據,精細的流程管理以及優質的服務。