圖案化硅片：DRIE 和光刻技術(shù)

具有內(nèi)置圖案和埋腔（C-SOI®）的 Okmetic 單拋片（SSP）、雙拋片（DSP）和 SOI 硅片可以?xún)?yōu)化 MEMS 和射頻濾波器的制造。Okmetic 全自主制造的工藝涵蓋了晶體生長(zhǎng)、切片、光刻、DRIE和熔焊鍵合 SOI 硅片，確保了硅片產(chǎn)品的較高品質(zhì)和更短的出貨時(shí)間。

MEMS 和射頻濾波器設(shè)備市場(chǎng)對(duì)交鑰匙定制硅片和定制硅片結(jié)構(gòu)的需求不斷增加。Okmetic 的單拋片（SSP）、雙拋片（DSP）和 SOI 硅片具有內(nèi)置圖案和腔體（C-SOI®），經(jīng)過(guò)定制能夠無(wú)縫滿(mǎn)足客戶(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)和工藝，所有的硅片產(chǎn)品都是 Okmetic 自主制造的。這種生產(chǎn)模式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的設(shè)備設(shè)計(jì)和更短的出貨時(shí)間，還能夠顯著提高硅片產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。圖案化硅片的品質(zhì)和潔凈度標(biāo)準(zhǔn)與體硅晶圓相同。

 

這種現(xiàn)成的硅基襯底消除了 MEMS 和射頻濾波器制備工藝的復(fù)雜性，為設(shè)備制造商創(chuàng)造了真正的價(jià)值，讓制造商能夠節(jié)約自身產(chǎn)能并專(zhuān)注于其他更關(guān)鍵的工藝步驟。

圖案化是一個(gè)額外的工藝步驟，它可以更加簡(jiǎn)化多種設(shè)備器件的制造，諸如壓力傳感器、硅麥克風(fēng)、噴墨頭等微流體設(shè)備、慣性傳感器、IC 和 MEMS 工藝集成、PMUT 和 CMUT 等超聲波換能器、微鏡等光學(xué)設(shè)備、計(jì)時(shí)設(shè)備、其他諧振器和封帽硅片。

 

硅片加工的所有步驟都全面考慮到器件設(shè)計(jì)的需求

為了擁有性能更好的設(shè)備和更優(yōu)化的工藝，我們必須根據(jù)設(shè)備和工藝的需求定制硅片及其參數(shù)。此外，對(duì)于單拋片（SSP）、雙拋片（DSP）和帶有內(nèi)置圖案和埋腔的 SOI 硅片，客戶(hù)的設(shè)備設(shè)計(jì)及其工藝為 Okmetic 的硅片設(shè)計(jì)和定制加工奠定了基礎(chǔ)。硅片加工的每一步都需要切實(shí)考慮到客戶(hù)的設(shè)備設(shè)計(jì)和工藝需求，從晶體生長(zhǎng)、切片、SOI 加工到光刻圖案化及深反應(yīng)離子刻蝕（DRIE）。

 

我們的產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于參考工藝

生產(chǎn)高性能硅片的關(guān)鍵是先進(jìn)的制造工藝和大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。Okmetic 幾年前開(kāi)始的圖案化生產(chǎn)線正是因此而成立的，從出色的硅片質(zhì)量和可靠性也能看出我們的專(zhuān)業(yè)。就裸片良率而言，Okmetic 的圖案化工藝在 AVI 缺陷率方面明顯優(yōu)于參考工藝。此外，在刻蝕深/淺腔或復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，DRIE 工藝實(shí)現(xiàn)了極高的均勻性，這可以從客戶(hù)設(shè)備表現(xiàn)出的更高性能和精度中看出。   

圖案化生產(chǎn)線的工具和工藝專(zhuān)為無(wú)缺陷的腔體和表面而設(shè)計(jì)：

· 自動(dòng)化處理硅片和真空背面

· 通過(guò)硅片的紅外對(duì)準(zhǔn)功能使背面對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記變得多余

· 使用集成鐳射代碼閱讀器，實(shí)施硅片級(jí)可追溯性管理

· 在刻蝕步驟之間大限度地減少硅片暴露于外部環(huán)境的可能性

· 改進(jìn) AVI 和鍵合缺陷檢測(cè)

 

優(yōu)異的刻蝕精度

· 垂直側(cè)壁的選項(xiàng)

· 高刻蝕速率及有效的刻蝕停止

· 刻蝕中的整體行為是可預(yù)測(cè)且一致的

· 刻蝕結(jié)構(gòu)出色的精度和均勻性

如何制造內(nèi)置圖案的硅片

制造具有內(nèi)置圖案和空腔的硅片的時(shí)候，須要在圖案化步驟中生長(zhǎng)掩膜氧化物以保護(hù)硅片表面，然后在硅片表面涂上光敏材料。抗蝕劑所需的區(qū)域用紫外線曝光，接著進(jìn)行顯影和蝕刻。接著，使用自動(dòng)檢測(cè)工具查驗(yàn)空腔和器件薄膜等圖案化特征是否存在缺陷。將封帽硅片鍵合在具有內(nèi)置圖案的硅片頂部，再減薄至 C-SOI®硅片所需的厚度。超聲波可以檢驗(yàn)硅片粘合的界面是否存在缺陷。C-SOI®硅片的圖案化實(shí)現(xiàn)穿過(guò)頂層硅片的電流饋通。

圖案化硅片：DRIE 和光刻技術(shù)

圖案化硅片：DRIE 和光刻技術(shù)

C-SOI®硅片規(guī)格

下表列出了 Okmetic 的常規(guī) C-SOI®硅片的規(guī)格。我們的 C-SOI®硅片通常都是為客戶(hù)量身定制的，歡迎聯(lián)系我們的銷(xiāo)售和技術(shù)支持以獲取更多詳細(xì)資訊。  

C-SOI®硅片直徑

150毫米、200毫米

 

器件層規(guī)格

晶體生長(zhǎng)方式	Cz, MCz, A-MCz®
晶向	<100>, <110>, <111>
N 型摻雜劑	磷
P 型摻雜劑	硼
電阻率	從 <0.001到 >7000 歐姆-厘米
器件層 / 薄膜厚度	2 微米 到 > 200微米
器件層 / 薄膜厚度公差	通常 ±0.5 微米，EC-SOI 硅片中低至±0.2微米

 

埋氧層 (BOX) 規(guī)格

類(lèi)型	熱氧化物生長(zhǎng)于底層硅片或器件層或同時(shí)
厚度	0.3微米到4微米，通常在0.5微米到2微米之間

 

底層硅片規(guī)格

晶體生長(zhǎng)方式	Cz, MCz, A-MCz®
晶向	<100>, <110>, <111>
N 型摻雜劑	磷
P 型摻雜劑	硼
電阻率	從 <0.001到 >7000 歐姆-厘米
底層硅片厚度	300微米到950微米，200毫米硅片的底層硅片厚度通常為725微米，150毫米硅片的底層硅片厚度通常為380微米
底層硅片厚度公差	±5 微米
背面	拋光或氧化物刻蝕

 

腔體規(guī)格

空腔位置	底層硅片或器件層，或埋氧層
腔體深度（硅體中）	2 – 500微米
最小 CD	2微米
最大腔體跨度長(zhǎng)度和薄膜厚度	采用標(biāo)準(zhǔn) C-SOI®工藝，< 40:1微米

 

上表面對(duì)齊標(biāo)記

對(duì)準(zhǔn)精度，埋腔到上表面對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記	±1微米
標(biāo)記設(shè)計(jì)	根據(jù)客戶(hù)需求

 

圖案化硅片：DRIE 和光刻技術(shù)

圖案化硅片：DRIE 和光刻技術(shù)