실리콘 웨이퍼의 등방성 에칭 및 이방성 에칭

실리콘 웨이퍼의 등방성 에칭 및 이방성 에칭

PAM-XIAMEN은 P 유형 및 N 유형의 에칭 실리콘 웨이퍼를 제공할 수 있습니다. 자세한 사양은 다음을 참조하십시오.https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/etching-wafer.html. 실리콘 웨이퍼의 식각은 그림 1과 같이 등방성(isotropy)과 이방성(anisotropy)으로 구분된다. 등방성 식각은 식각 과정에서 모든 방향의 실리콘 식각 속도가 동일하며 식각 결과는 일반적으로 홈 모양의 구조를 갖는 것을 의미한다. 이방성은 반대인데, 이는 식각 과정에서 실리콘의 수직 방향만 식각되고 측면 방향은 식각되지 않음을 의미합니다. 3D 패키징에 적합한 관통 실리콘 비아는 이방성 에칭으로 제작할 수 있습니다.

등방성 및 이방성의 에칭 개략도

그림 1 등방성 및 이방성의 에칭 개략도

실리콘은 주로 Cl2와 같은 할로겐 함유 가스에 의해 에칭될 수 있습니다. 에칭에서 높은 정도의 이방성을 확보할 수 있지만 에칭 속도는 낮다. Br2 및 HBr과 같은 Br 함유 가스를 사용할 수 있지만 에칭 속도가 더 낮습니다. 너무 낮으면 에칭 후 실리콘 표면에 잔류물이 증착됩니다. 따라서 대부분의 연구자들은 불소계(F) 화학 가스를 사용하여 실리콘을 식각하지만 불소 원자는 실리콘 재료와 자발적으로 반응하여 등방성 식각을 유발합니다.

1. 등방성 에칭과 이방성 에칭의 차이점은 무엇입니까?

실리콘 웨이퍼는 모든 방향으로 반복되지만 각 방향에서 밀도가 다른 단결정 격자 구조를 가지고 있습니다. 수직 평면은 대각선 평면과 다른 수의 실리콘 원자를 포함합니다. 이것은 특정 에칭제를 사용한 에칭이 원자가 많은 방향에서는 느리고 원자가 적은 방향에서는 더 빠르다는 것을 의미합니다.

불산과 같은 등방성 에칭에 사용되는 에칭제는 실리콘 원자 밀도와 무관하게 모든 방향에서 동일한 속도로 에칭됩니다. 수산화칼륨(KOH)과 같은 이방성 식각에 사용되는 식각액의 경우 격자면의 실리콘 원자 수에 따라 식각 속도가 달라지므로 평면에 따른 방향성 이방성 식각률의 차이로 인해 실리콘에 식각되는 모양을 더 잘 제어할 수 있습니다. 웨이퍼. 실리콘 웨이퍼의 해당 방향으로 에칭 시간을 조정하여 직선 또는 각진 측면과 날카로운 모서리를 생성할 수 있습니다. 마스크 아래의 에칭을 줄일 수 있습니다.

2. 반도체 제조에서 등방성 및 이방성 에칭을 사용하는 방법은 무엇입니까?

등방성 에칭은 이방성 에칭보다 제어가 어렵지만 더 빠릅니다. 실리콘 웨이퍼 제조의 초기 단계에서 큰 피처가 실리콘에 에칭됩니다. 이 제조 단계에서 식각률은 설비 처리량에 중요합니다. 등방성 에칭은 모서리가 둥근 이러한 큰 모양을 빠르게 만드는 데 사용됩니다. 공정 엔지니어와 작업자는 에칭되는 피처의 모양을 덜 제어할 수 있지만, 다른 배치에서 처리되는 웨이퍼에서 동일한 원형 모양이 생성되도록 하려면 정확한 온도 및 농도 제어가 여전히 중요합니다.

등방성 프로세스로 큰 모양을 에칭한 후 미세 구조와 금속 경로는 세부 사항을 더 잘 제어해야 합니다. 이방성 에칭은 실리콘 웨이퍼의 격자 구조가 적절하게 배향되어 있는 한 이러한 제어를 제공합니다. 이방성 KOH 에칭은 신뢰할 수 있고 제어하기 쉽습니다. 최종 반도체 제품에 필요한 정밀하고 직선형 형상을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 온도와 식각액 농도의 정확한 제어는 등방성 식각에서 훨씬 더 중요합니다. 이러한 공정 매개변수는 모든 방향의 에칭 속도에 큰 영향을 미치므로 에칭의 최종 형태에 영향을 줍니다.

파워 웨이 웨이퍼

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