PAM-XIAMEN può fornire incisioni di wafer di silicio di tipo P e tipo N, per ulteriori specifiche consultare:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/etching-wafer.html. L'incisione dei wafer di silicio è suddivisa in isotropia e anisotropia, mostrate in Fig. 1. L'incisione isotropica significa che la velocità di incisione del silicio in tutte le direzioni è la stessa durante il processo di incisione e il risultato dell'incisione è solitamente una struttura a forma di scanalatura; L'anisotropia è opposta, il che significa che solo la direzione verticale del silicio viene incisa durante il processo di incisione e la direzione laterale non viene incisa. Le vie passanti in silicone adatte per il confezionamento 3D possono essere fabbricate mediante incisione anisotropa.

Fig. 1 Schema di incisione di isotropo e anisotropo

Il silicio può essere attaccato principalmente da gas contenenti alogeni, come Cl2. Sebbene possa garantire un elevato grado di anisotropia nell'incisione, la sua velocità di incisione è bassa. Possiamo usare gas contenenti Br, come Br2 e HBr, ma ha un tasso di attacco inferiore. Se è troppo basso, i residui si depositeranno sulla superficie del silicone dopo l'incisione. Pertanto, la maggior parte dei ricercatori utilizza gas chimici a base di fluoro (F) per incidere il silicio, ma gli atomi di fluoro reagiscono spontaneamente con i materiali di silicio, provocando un'incisione isotropa.

1. Qual è la differenza tra incisione isotropica e anisotropa diversa?

I wafer di silicio hanno una struttura reticolare a cristallo singolo che si ripete in tutte le direzioni, ma con densità diverse in ciascuna direzione. I piani verticali contengono un numero diverso di atomi di silicio rispetto ai piani diagonali. Ciò significa che l'incisione con determinati agenti mordenzanti è più lenta nelle direzioni con più atomi e più veloce nelle direzioni con meno atomi.

I mordenzanti utilizzati per l'incisione isotropa, come l'acido fluoridrico, incidono alla stessa velocità in tutte le direzioni, indipendentemente dalla densità atomica del silicio. Per i mordenzanti utilizzati per l'incisione anisotropa, come l'idrossido di potassio (KOH), la velocità di incisione dipende dal numero di atomi di silicio nel piano del reticolo, quindi la differenza nella velocità di incisione anisotropica direzionale a seconda del piano consente un migliore controllo Forme incise nel silicio wafer. Con l'orientamento corrispondente del wafer di silicio, l'incisione può essere temporizzata per produrre lati diritti o angolati e spigoli vivi. L'incisione sotto la maschera può essere ridotta.

2. Come utilizzare l'incisione isotropa e anisotropa nella produzione di semiconduttori?

L'incisione isotropa è più difficile da controllare rispetto all'incisione anisotropa, ma è più veloce. Durante le fasi iniziali della fabbricazione dei wafer di silicio, nel silicio vengono incise grandi caratteristiche. In questa fase della fabbricazione, la velocità di incisione è importante per la produttività dell'impianto. L'incisione isotropica viene utilizzata per creare rapidamente queste grandi forme con angoli arrotondati. Sebbene gli ingegneri di processo e gli operatori abbiano meno controllo sulla forma delle caratteristiche da incidere, un controllo accurato della temperatura e della concentrazione è comunque importante per garantire che la stessa forma circolare venga prodotta su wafer lavorati in lotti diversi.

Dopo l'incisione di grandi forme con un processo isotropo, le microstrutture e i percorsi metallici richiedono un migliore controllo sui dettagli. L'attacco anisotropico fornisce questo controllo fintanto che la struttura reticolare del wafer di silicio è orientata correttamente. L'incisione anisotropica KOH è affidabile e facile da controllare. Può essere utilizzato per creare forme precise e dritte richieste per i prodotti finali a semiconduttore. Il controllo preciso della temperatura e della concentrazione del mordenzante è ancora più importante per l'incisione anisotropa. Questi parametri di processo influiscono fortemente sulla velocità di incisione in tutte le direzioni, influenzando così la forma finale dell'incisione.

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