Khắc đẳng hướng và khắc dị hướng của Silicon Wafer

Khắc đẳng hướng và khắc dị hướng của Silicon Wafer

PAM-XIAMEN có thể cung cấp wafer silicon khắc ở loại P và loại N, thông số kỹ thuật khác vui lòng xem:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/etching-wafer.html. Quá trình ăn mòn của các tấm silicon được chia thành đẳng hướng và dị hướng, được thể hiện như Hình 1. Ăn mòn đẳng hướng có nghĩa là tốc độ ăn mòn của silicon theo mọi hướng là như nhau trong quá trình ăn mòn, và kết quả ăn mòn thường là một cấu trúc hình rãnh; Tính dị hướng thì ngược lại, có nghĩa là chỉ có hướng thẳng đứng của silicon được khắc trong quá trình ăn mòn và hướng bên không được khắc. Vias silicon xuyên suốt phù hợp với bao bì 3-D có thể được chế tạo bằng phương pháp khắc đẳng hướng.

Giản đồ khắc của Isotropic và Anisotropic

Hình 1 Giản đồ khắc của Isotropic và Anisotropic

Silicon có thể được ăn mòn chủ yếu bởi các khí chứa halogen, chẳng hạn như Cl2. Mặc dù nó có thể đảm bảo mức độ dị hướng cao trong quá trình khắc, nhưng tỷ lệ ăn mòn của nó thấp. Chúng ta có thể sử dụng các khí có chứa Br, chẳng hạn như Br2 và HBr, nhưng nó có tỷ lệ ăn mòn thấp hơn. Nếu quá thấp, cặn sẽ đọng lại trên bề mặt silicon sau khi ăn mòn. Do đó, hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng khí hóa học gốc flo (F) để khắc silicon, nhưng các nguyên tử flo phản ứng tự phát với vật liệu silicon, dẫn đến quá trình ăn mòn đẳng hướng.

1. Sự khác biệt giữa Esotropic và Anisotropic Etching Khác nhau là gì?

Các tấm silicon có cấu trúc mạng đơn tinh thể lặp lại theo mọi hướng, nhưng với mật độ khác nhau ở mỗi hướng. Mặt phẳng thẳng đứng chứa một số nguyên tử silic khác với mặt phẳng chéo. Điều này có nghĩa là việc ăn mòn với một số chất ăn mòn nhất định sẽ chậm hơn theo các hướng có nhiều nguyên tử hơn và nhanh hơn theo các hướng có ít nguyên tử hơn.

Etchants được sử dụng để ăn mòn đẳng hướng, chẳng hạn như axit flohydric, ăn mòn với tỷ lệ như nhau theo mọi hướng, không phụ thuộc vào mật độ nguyên tử silic. Đối với các chất ăn mòn được sử dụng để ăn mòn dị hướng, chẳng hạn như kali hydroxit (KOH), tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào số nguyên tử silic trong mặt phẳng mạng, do đó, sự khác biệt trong tốc độ ăn mòn không đẳng hướng tùy thuộc vào mặt phẳng cho phép kiểm soát tốt hơn Các hình dạng được khắc vào silic bánh xốp. Với hướng tương ứng của tấm silicon, quá trình khắc có thể được điều chỉnh thời gian để tạo ra các cạnh thẳng hoặc góc cạnh và các góc sắc nét. Khắc dưới mặt nạ có thể được giảm bớt.

2. Làm thế nào để Sử dụng Etching đẳng hướng và dị hướng trong sản xuất chất bán dẫn?

Quá trình ăn mòn đẳng hướng khó kiểm soát hơn quá trình ăn mòn không đẳng hướng, nhưng nó nhanh hơn. Trong giai đoạn đầu của quá trình chế tạo wafer silicon, các tính năng lớn được khắc vào silicon. Ở giai đoạn chế tạo này, tỷ lệ khắc rất quan trọng đối với thông lượng của cơ sở. Phương pháp khắc đẳng hướng được sử dụng để nhanh chóng tạo ra những hình dạng lớn này với các góc tròn. Mặc dù các kỹ sư và người vận hành quy trình có ít quyền kiểm soát hơn đối với hình dạng của các đặc điểm được khắc, nhưng việc kiểm soát nhiệt độ và nồng độ chính xác vẫn rất quan trọng để đảm bảo rằng hình dạng tròn giống nhau được tạo ra trên các tấm wafer được xử lý theo các lô khác nhau.

Sau khi khắc các hình dạng lớn bằng quy trình đẳng hướng, các vi cấu trúc và đường dẫn kim loại yêu cầu kiểm soát tốt hơn các chi tiết. Khắc dị hướng cung cấp khả năng kiểm soát này miễn là cấu trúc mạng của tấm silicon được định hướng đúng. Sự ăn mòn của KOH dị hướng là đáng tin cậy và dễ kiểm soát. Nó có thể được sử dụng để tạo ra các hình dạng thẳng, chính xác cần thiết cho các sản phẩm bán dẫn cuối cùng. Việc kiểm soát chính xác nhiệt độ và nồng độ etchant thậm chí còn quan trọng hơn đối với quá trình khắc dị hướng. Các thông số quá trình này ảnh hưởng mạnh mẽ đến tốc độ khắc theo mọi hướng, do đó ảnh hưởng đến hình dạng cuối cùng của quá trình khắc.

powerwaywafer

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected][email protected].

Chia sẻ bài này