深硅刻蝕技術在工業(yè)界應用廣泛,包括集成電路制造、微機電系統(tǒng)(MEMS)制造和微納光子學的研究等領域,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難點和重點。目前,在百微米以內(nèi)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(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一步發(fā)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(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、均勻性和重復性好,便于工藝監(jiān)控以及易于實現(xiàn)連續(xù)自動操作等優(yōu)點,被廣泛應用于微納制造生產(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(fā)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(chǎn)能的決定性工藝環(huán)節(jié)。
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(jīng)驗,在深硅刻蝕工藝方面積累了豐富的經(jīng)驗,同時深硅刻蝕設備部分剩余產(chǎn)能,望能與MEMS同行共同克服熱電堆產(chǎn)能不足的難關。
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(xiàn)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(chǎn)能力,可針對不同熱電堆設計方案給予專業(yè)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(chǎn)熱電堆芯片快速供給,蘇州硅時代可與業(yè)內(nèi)企業(yè)、個人、團隊建立靈活的合作模式,以期產(chǎn)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(nèi)最大的MEMS產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)——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(jīng)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??商峁㎝EMS芯片定制設計開發(fā)、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(chǎn)、MEMS芯片封裝方案設計等系統(tǒng)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(fā)。
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(yōu)異,并可多工藝合作開發(fā),高效評估,高質(zhì)量實施,全流程收集實驗數(shù)據(jù),精細的流程管理以及優(yōu)質(zhì)的服務。