Pag-unawa sa Mga Pagkakaiba ng Pag-ukit sa Pagitan ng Silicon at Silicon Carbide Wafers

Sa mga proseso ng dry etching, partikular na ang Reactive Ion Etching (RIE), ang mga katangian ng materyal na iniukit ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtukoy ng rate ng pag-ukit at ang panghuling morpolohiya ng mga istrukturang nakaukit. Ito ay lalong mahalaga kapag inihahambing ang pag-ukit ng mga gawi ngmga manipis na silikonatmga wafer ng silicon carbide (SiC).. Bagama't pareho ang mga karaniwang materyales sa pagmamanupaktura ng semiconductor, ang kanilang lubhang magkaibang pisikal at kemikal na mga katangian ay humahantong sa magkakaibang mga resulta ng pag-ukit.

Paghahambing ng Mga Materyal na Katangian:Siliconvs.Silicon Carbide

Mula sa talahanayan, malinaw na ang SiC ay mas matigas kaysa sa silikon, na may Mohs na tigas na 9.5, na papalapit sa diyamante (Mohs tigas 10). Bukod pa rito, ang SiC ay nagpapakita ng higit na higit na kawalang-kilos ng kemikal, ibig sabihin, nangangailangan ito ng mga partikular na kondisyon upang sumailalim sa mga reaksiyong kemikal.

Proseso ng Pag-ukit:Siliconvs.Silicon Carbide

Ang pag-ukit ng RIE ay kinabibilangan ng parehong pisikal na pambobomba at mga reaksiyong kemikal. Para sa mga materyales tulad ng silicon, na hindi gaanong matigas at mas reaktibo sa kemikal, gumagana nang mahusay ang proseso. Ang kemikal na reaktibiti ng Silicon ay nagbibigay-daan para sa mas madaling pag-ukit kapag nalantad sa mga reaktibong gas tulad ng fluorine o chlorine, at ang pisikal na pambobomba ng mga ion ay madaling makagambala sa mas mahihinang mga bono sa silicon na sala-sala.

Sa kaibahan, ang SiC ay nagpapakita ng mga makabuluhang hamon sa parehong pisikal at kemikal na aspeto ng proseso ng pag-ukit. Ang pisikal na pambobomba ng SiC ay may mas kaunting epekto dahil sa mas mataas na katigasan nito, at ang mga covalent bond ng Si-C ay may mas mataas na enerhiya ng bono, ibig sabihin ay mas mahirap silang masira. Ang mataas na chemical inertness ng SiC ay higit na nagpapalubha sa problema, dahil hindi ito madaling tumutugon sa mga tipikal na etching gas. Bilang resulta, sa kabila ng pagiging manipis, ang isang SiC wafer ay may posibilidad na mag-ukit nang mas mabagal at hindi pantay kumpara sa mga silicon na wafer.

Bakit Mas Mabilis ang Silicon Etch kaysa SiC?

Kapag nag-uukit ng mga silicon na wafer, ang mas mababang tigas ng materyal at mas reaktibong kalikasan ay nagreresulta sa isang mas makinis, mas mabilis na proseso, kahit na para sa mas makapal na mga wafer tulad ng 675 µm silicon. Gayunpaman, kapag nag-etching ng mas manipis na SiC wafers (350 µm), ang proseso ng pag-ukit ay nagiging mas mahirap dahil sa tigas ng materyal at ang kahirapan sa pagsira sa mga Si-C bond.

Bilang karagdagan, ang mas mabagal na pag-ukit ng SiC ay maaaring maiugnay sa mas mataas na thermal conductivity nito. Ang SiC ay mabilis na nag-aalis ng init, na binabawasan ang naisalokal na enerhiya na kung hindi man ay makakatulong sa paghimok ng mga reaksyon ng pag-ukit. Ito ay partikular na may problema para sa mga proseso na umaasa sa mga thermal effect upang tumulong sa pagsira ng mga kemikal na bono.

Rate ng Pag-ukit ng SiC

Ang rate ng etching ng SiC ay makabuluhang mas mabagal kumpara sa silikon. Sa ilalim ng pinakamainam na kondisyon, ang mga rate ng pag-ukit ng SiC ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 700 nm bawat minuto, ngunit ang pagtaas ng rate na ito ay mahirap dahil sa katigasan ng materyal at katatagan ng kemikal. Anumang pagsisikap na pahusayin ang bilis ng pag-ukit ay dapat na maingat na balansehin ang intensity ng pisikal na pambobomba at ang reaktibong komposisyon ng gas, nang hindi nakompromiso ang pagkakapareho ng pag-ukit o kalidad ng ibabaw.

Paggamit ng SiO₂ bilang Mask Layer para sa SiC Etching

Ang isang epektibong solusyon para sa mga hamon na dulot ng SiC etching ay ang paggamit ng isang matatag na layer ng maskara, tulad ng isang mas makapal na layer ng SiO₂. Ang SiO₂ ay mas lumalaban sa reactive ion etching environment, na pinoprotektahan ang pinagbabatayan na SiC mula sa hindi gustong pag-ukit at tinitiyak ang mas mahusay na kontrol sa mga nakaukit na istruktura.

Ang pagpili ng mas makapal na layer ng maskara ng SiO₂ ay nagbibigay ng sapat na proteksyon laban sa pisikal na pambobomba at limitadong kemikal na reaktibiti ng SiC, na humahantong sa mas pare-pareho at tumpak na mga resulta ng pag-ukit.

Sa konklusyon, ang pag-ukit ng mga SiC wafer ay nangangailangan ng mas espesyal na mga diskarte kumpara sa silikon, isinasaalang-alang ang matinding tigas, mataas na enerhiya ng bono, at chemical inertness ng materyal. Ang paggamit ng naaangkop na mga layer ng maskara tulad ng SiO₂ at pag-optimize sa proseso ng RIE ay makakatulong na malampasan ang ilan sa mga paghihirap na ito sa proseso ng pag-ukit.

Nag-aalok ang Semicorex ng mga de-kalidad na bahagi tulad ngpag-ukit ng singsing, showerhead, atbp para sa pag-ukit o pagtatanim ng ion. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com