シリコンウェーハの等方性エッチングと異方性エッチング

Pam-Xiamenは、P型とNタイプでエッチングシリコンウェーハを提供できます。より多くの仕様をご覧ください。https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/Etching-wafer.html。シリコンウェーハのエッチングは、図1として示されている等方性と異方性に分けられます。等方向エッチングは、エッチングプロセス中にすべての方向でのシリコンのエッチング速度が同じであり、エッチング結果は通常溝形の構造です。異方性は反対です。つまり、シリコンの垂直方向のみがエッチングプロセス中にエッチングされ、横方向はエッチングされません。 3Dパッケージに適したスルーシリコンVIAは、異方性エッチングによって製造できます。

図1等方性および異方性のエッチング概略図

シリコンは、主にCL2などのハロゲン含有ガスによってエッチングできます。エッチングで高度な異方性を確保することができますが、エッチング速度は低くなります。 BR2やHBRなどのBR含有ガスを使用できますが、エッチング速度が低くなります。低すぎると、エッチング後に残基がシリコン表面に堆積します。したがって、ほとんどの研究者はフッ素ベースの化学ガスを使用してシリコンをエッチングしますが、フッ素原子はシリコン材料と自然に反応し、等方性エッチングをもたらします。

1.等方性エッチングと異方性エッチングの違いは何ですか？

シリコンウェーハには、すべての方向に繰り返されるが、それぞれの方向に異なる密度を持つ単結晶格子構造があります。垂直面には、斜めの平面とは異なる数のシリコン原子が含まれています。これは、特定のエッチャントでエッチングすることは、より多くの原子の方向が遅く、原子が少ない方向でより速くなることを意味します。

シリコン原子密度とは無関係に、すべての方向で同じ速度でエッチングする、フッ化水素酸などの等方性エッチングに使用されるエッチャント。水酸化カリウム（KOH）などの異方性エッチングに使用されるエッチャントの場合、エッチング速度は格子面のシリコン原子の数に依存するため、平面に応じて方向性異動エッチングレートの違いにより、シリコンウェーファーズにエッチングされたより良い制御シェープが可能になります。シリコンウェーハの対応する方向を備えたエッチングは、まっすぐまたは角度のある角を生成するためにタイミングを合わせます。マスクの下でエッチングすることを減らすことができます。

2.半導体製造において等方性および異方性エッチングを使用する方法は？

等方性エッチングは、異方性エッチングよりも制御が困難ですが、より速いです。シリコンウェーハ製造の初期段階では、シリコンに大きな特徴がエッチングされます。製造のこの段階では、施設のスループットにとってエッチングレートが重要です。等方性エッチングは、丸い角でこれらの大きな形状をすばやく作成するために使用されます。プロセスエンジニアとオペレーターはエッチングされている機能の形状に対する制御が少ないが、同じ円形の形状が異なるバッチで処理されたウェーハで生成されるようにするために、正確な温度と濃度制御が依然として重要です。

等方性プロセスで大きな形状をエッチングした後、微細構造と金属経路は詳細をよりよく制御する必要があります。異方性エッチングは、シリコンウェーハの格子構造が適切に方向付けられている限り、この制御を提供します。異方性KOHエッチングは信頼性が高く、制御が簡単です。最終的な半導体製品に必要な正確で直接エッジの形状を作成するために使用できます。温度とエッチャント濃度の正確な制御は、異方性エッチングにとってさらに重要です。これらのプロセスパラメーターは、あらゆる方向のエッチングレートに強く影響するため、エッチングの最終形状に影響します。

詳細については、メールでお問い合わせください[email protected] と [email protected].