书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：无线系统使能技术工艺

编号：JFKJ-21-058

作者：炬丰科技

抽象的：

  最近安装了一种新的蚀刻工具，即表面技术系统的高速模块，使硅半导体集团有机会简化产品线中用于沟槽隔离的工艺步骤。其他一些直接优势包括电镀散热器 (PHS) 变容二极管的蚀刻分离、硅背面通孔上的 GaN、穿孔硅衬底和背面通孔隔离蚀刻。本文将描述使用该技术相对于处理选项所观察到的好处。

介绍

  商业产品组有几个使用玻璃隔离工艺的产品线。这个过程包括去除背景硅，然后用玻璃填充空隙。为了完成这个过程，已经使用了不同的方法，包括相关蚀刻化学蚀刻和反应离子蚀刻。虽然这些方法可以充分执行任务，但它们的缺点在于蚀刻深度和台面几何形状联系在一起。他们还需要一个 NiCr 薄膜硬掩模来承受蚀刻剂。出现了一种更新的技术，从根本上改变了蚀刻特性，并可以实现垂直蚀刻轮廓。该工艺由博世开发，使用交替顺序沉积聚合物薄膜，然后是短蚀刻步骤。这提供了防止特征底切所必需的侧壁钝化，同时随着蚀刻的进行，仍然允许足够的蚀刻功率穿过堆积的聚合物。本文将讨论这项新技术如何简化这些玻璃隔离特征的制造以及未来技术发展的可能性。

  Commercial Product Solutions 从 Surface Technolgy Systems 购买了博世工艺深硅蚀刻机，并于 2007 年 5 月完成了安装和认证。该高速模块 (HRM) 单元已用于简化 IPBU 晶圆加工工厂中多个产品流程的处理。

陶瓷芯片工艺

  仍然在 Anatech 蚀刻机中处理的工艺需要镍铬/氮化物硬掩模来承受蚀刻工艺。由于它是一个简单的平行板反应器，蚀刻剖面大多是各向同性的，这意味着距离垂直蚀刻的距离与水平蚀刻的距离几乎相同。这导致深度和直径测量的依赖性。

  Anatech 蚀刻机的另一个问题是蚀刻速率与硅中掺杂剂浓度的相关性。图 1-1 中的横截面显示了“钉头”特征，这是由于晶片表面的 P 型掺杂剂以比下面的本征层更慢的速度蚀刻。这导致对台面直径的估计，因为底切特征是在电气测试中看到的真实测量值。Anatech 蚀刻机每次运行可容纳 4 个晶圆，并且必须填充所有位置，以保持恒定的曝光面积以实现加载效果。托盘间的均匀度约为 20%。为了尽量减少深度和直径的变化，操作员需要在 30 分钟后打开腔室并将晶片旋转到不同的口袋。此过程每 30 分钟重复一次，直到达到蚀刻深度。

  蚀刻完成后，需要在进行玻璃化程序之前剥离硬掩模层。这些额外的剥离过程增加了设备价格的时间和操作员成本。

HMIC 基座蚀刻  略

CSV 分离蚀刻  略

硅背面 GaN 通过蚀刻  略  

HMIC 空腔隔离蚀刻  略

结论  略

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