Isotropisk ætsning og anisotropisk ætsning af siliciumwafer

Isotropisk ætsning og anisotropisk ætsning af siliciumwafer

PAM-XIAMEN kan levere ætsning silicium wafer i P type og N type, flere specifikationer se venligst:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/etching-wafer.html. Ætsningen af ​​siliciumskiver er opdelt i isotropi og anisotropi, vist som fig. 1. Isotropiætsning betyder, at siliciumets ætsningshastighed i alle retninger er den samme under ætseprocessen, og ætseresultatet er normalt en rilleformet struktur; Anisotropi er modsat, hvilket betyder, at kun den vertikale retning af silicium ætses under ætseprocessen, og den laterale retning ikke ætses. Gennemgående silicium-vias, der er egnet til 3-D-emballage, kan fremstilles ved anisotropisk ætsning.

Ætsningsskema af isotrop og anisotropisk

Fig. 1 Ætsningsskema af isotrop og anisotrop

Silicium kan hovedsageligt ætses af halogenholdige gasser, såsom Cl2. Selvom det kan sikre en høj grad af anisotropi ved ætsning, er dets ætsningshastighed lav. Vi kan bruge Br-holdige gasser, såsom Br2 og HBr, men det har en lavere ætsningshastighed. Hvis den er for lav, vil rester blive aflejret på siliciumoverfladen efter ætsning. Derfor bruger de fleste forskere fluorbaserede (F) kemiske gasser til at ætse silicium, men fluoratomer reagerer spontant med siliciummaterialer, hvilket resulterer i isotropisk ætsning.

1. Hvad er forskellen mellem isotropisk og anisotropisk ætsning?

Siliciumwafers har en enkeltkrystalgitterstruktur, der gentager sig i alle retninger, men med forskellige tætheder i hver retning. De lodrette planer indeholder et andet antal siliciumatomer end diagonalplanerne. Det betyder, at ætsning med visse ætsemidler er langsommere i retninger med flere atomer og hurtigere i retninger med færre atomer.

Ætsemidler, der anvendes til isotropisk ætsning, såsom flussyre, ætser med samme hastighed i alle retninger, uafhængigt af siliciums atomtæthed. For ætsemidler, der anvendes til anisotropisk ætsning, såsom kaliumhydroxid (KOH), afhænger ætsehastigheden af ​​antallet af siliciumatomer i gitterplanet, så forskellen i den retningsanisotrope ætsningshastighed afhængigt af planet tillader bedre kontrol Former ætset ind i silicium oblater. Med den tilsvarende orientering af siliciumwaferen kan ætsningen tidsindstilles til at producere lige eller vinklede sider og skarpe hjørner. Ætsning under masken kan reduceres.

2. Hvordan bruger man isotropisk og anisotropisk ætsning i halvlederfremstilling?

Isotrop ætsning er sværere at kontrollere end anisotrop ætsning, men det er hurtigere. Under de indledende stadier af fremstilling af siliciumwafer er store træk ætset ind i siliciumet. På dette stadie af fremstillingen er ætsningshastigheden vigtig for facilitetens gennemløb. Isotropisk ætsning bruges til hurtigt at skabe disse store former med afrundede hjørner. Selvom procesingeniører og operatører har mindre kontrol over formen på de funktioner, der ætses, er nøjagtig temperatur- og koncentrationskontrol stadig vigtig for at sikre, at den samme cirkulære form produceres på wafere, der behandles i forskellige batcher.

Efter ætsning af store former med en isotrop proces kræver mikrostrukturerne og metalbanerne bedre kontrol over detaljerne. Anisotropisk ætsning giver denne kontrol, så længe siliciumwaferens gitterstruktur er korrekt orienteret. Anisotropisk KOH-ætsning er pålidelig og nem at kontrollere. Den kan bruges til at skabe præcise, ligekantede former, der kræves til færdige halvlederprodukter. Præcis kontrol af temperatur og ætsemiddelkoncentration er endnu vigtigere for anisotropisk ætsning. Disse procesparametre påvirker kraftigt ætsningshastigheden i alle retninger og påvirker således den endelige form af ætsningen.

powerwaywafer

For mere information, kontakt os venligst e-mail på [email protected] og [email protected].

Del dette indlæg