消费电子市场爆发，MEMS工艺设备升级
2015-03-21 10:54:46   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。简单来说，就是化学溶液腐蚀的概念。湿法刻蚀是一种纯化学刻蚀，具有优良的选择性，刻蚀完当前薄膜就会停止，而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。由于所有的半导体湿法刻蚀都具有各向同性，所以无论是氧化层还是金属层的刻蚀，横向刻蚀的宽度都接近于垂直刻蚀的深度。这样一来，上层光刻胶的图案与下层材料上被刻蚀出的图案就会存在一定的偏差，也就无法高质量地完成图形转移和复制的工作。同时，随着消费电子产品变得越来越轻薄，如智能手机和可穿戴设备，MEMS器件的特征尺寸不断减小，传统的湿法刻蚀会使MEMS结构出现黏附（stiction）等问题，因此，MEMS工艺也需要不断创新。

为了解决上述问题，领先的半导体设备供应商memsstar推出了新一代MEMS蚀刻与沉积设备平台：ORBIS™，并获得全球市场的认可（注：目前已经有三家中国厂商购买，预计今年客户数量和设备销售数量都会翻番）。memsstar的干法释放刻蚀工艺是非常有竞争力的技术，可以消除湿法工艺造成的结构黏附问题。memsstar的MEMS设备和工艺经验可以确保客户成功地过渡到干法工艺，并能覆盖从器件研发到大批量生产的各个阶段。

• 研发型ORBIS ALPHA™，其设计面向参与 MEMS 研发（R&D）的各所机构与大学；该型号配有采用memsstar经量产检验的成熟型连续作业式加工技术的系统，可实现在成本效益型平台上进行新一代工艺的开发。

• 过渡型ORBIS 1000，这是一种单晶圆真空负载锁定系统，专为商业研发而设计；它采用与memsstar的量产系统相同的加工技术，可根据业务需求轻松升级至所需的生产系统。所支持的工艺模块包括 XERIX™ 氧化物、硅气相蚀刻与AURIX™ SAM涂层。

• 量产型ORBIS 3000，是一种全自动化单晶圆平台，拥有业界最先进的MEMS生产能力，可满足 MEMS 高量产需求。该型号也支持XERIX蚀刻与AURIX涂层工艺模块。

全自动化单晶圆平台：ORBIS 3000

memsstar干法释放刻蚀工艺利用无水HF或XeF2来去除氧化物牺牲层，从而释放MEMS机械结构，并且完备的SVR工艺组合支持氧化物和硅释放技术，实现无以伦比的刻蚀率、卓越的均匀度和非常高的良率，可用于加速度计、陀螺仪、麦克风、RF MEMS、压力传感器和红外传感器的生产。

“随着可穿戴设备、物联网（IoT）等市场的爆发，全球MEMS产业快速发展，每年的市场增长率都超过10%。苹果和三星是消费与移动应用领域的两个最大MEMS买家，如加速度计已经成为移动设备标配、苹果的iPhone 6中含有3个MEMS麦克风，并集成了MEMS压力传感器。展望未来，每个智能手机可能会拥有20个以上MEMS器件，因此我非常看好MEMS市场前景。” memsstar的首席执行官Tony McKie说道，“随着应用多元化与器件性能不断优化，毋庸置疑各个厂商要求更先进的制造工艺，以确保尺寸更小、高功能的MEMS器件不再出现影响性能的工艺偏差。新型ORBIS平台基于我们的第一代系统建造而成，在工艺与硬件方面有着显著的改进，大幅提高MEMS行业的生产能力与业绩。”

关于干法刻蚀

干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；另一方面，还可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。