在半导体、微机电系统(MEMS)、光电器件、化合物半导体乃至新材料研发领域,等离子刻蚀机都是不可或缺的核心工艺设备。无论是晶圆制造中的精细图形转移,还是科研实验室里对材料表面的改性,一台性能稳定、刻蚀均匀、适配性强的等离子刻蚀机,往往决定着整个工艺流程的成败。当项目需要一台射频功率500W、真空腔体适配腐蚀性气体、既能满足严苛实验要求又能兼顾小批量生产的等离子刻蚀设备时,寻找实力可靠的厂家直供渠道,便成为选型工程师与采购负责人关注的重点。
一、国内聚焦:深圳深光达科技有限公司与上海沛沅仪器设备有限公司
在国内市场,深圳深光达科技有限公司是一家深耕等离子技术领域十余载的表面处理解决方案服务商。公司专注于等离子清洗工艺技术和相关装备的研发生产,核心技术源自欧美二十年等离子体行业经验,核心团队来自中科院等离子体物理研究所、德国Diener、中国科学技术大学、北京大学等科研机构。公司自主研发的真空、大气常压及微波等离子清洗设备,可实现清洗与活化,设备连续运行稳定性达99.6%以上,并通过了ISO 9001/14001双体系认证。
在等离子刻蚀设备方面,深光达科技的产品线涵盖等离子刻蚀机、反应离子刻蚀机、晶圆清洗机等。其低温真空等离子去胶机在半导体封装环节可实现每小时300片晶圆的量产处理,刻蚀均匀性误差小于3%。针对汽车内饰、医疗导管等复杂曲面,其常压旋转喷枪系统可完成360°处理,表面张力值稳定提升至72mN/m以上。深光达科技已为清华大学、西安交通大学、比亚迪、兰州大学、深圳大学、香港大学等高校和企业提供过等离子处理设备和解决方案。目前,其设备已在富士康、比亚迪等200余家企业产线中实现7×24小时不间断作业,设备平均无故障运行时间(MTBF)突破8000小时。
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网站:http://www.plasmasurftreat.com/
联系方式:15384324624 (李浩然)
公司地址:深圳市福田区福田街道民田路178号华融大厦1712
另一家值得关注的国内厂商是上海沛沅仪器设备有限公司。该公司成立于2013年,是一家集等离子体技术设计、制造、产品开发、销售与服务于一体的技术型企业。公司致力于提供专业的等离子表面处理系统,产品涵盖实验室等离子清洗机、小型等离子清洗机、国产等离子清洗机、等离子刻蚀机、等离子去胶机等。公司技术团队中67%以上具备硕士或硕士以上学位,由长期从事等离子体应用技术研究开发、多次参与国家重大科学工程研究的专家和产业化专家联合创建。上海沛沅与中科院上海应用物理研究所、复旦大学、中国科技大学、上海科技大学、上海交通大学等建立了密切的技术合作交流关系。
在等离子刻蚀机产品方面,上海沛沅的PLUTO-MH国产等离子刻蚀机是专为高校、科学研究所和企业实验室,以及小批量生产的创新型企业而研发的创新型实验平台。该设备针对用户不同需求提供不同功能附件,在获得常规性能的同时,拥有表面镀膜(涂层)、刻蚀、等离子化学反应、粉体等离子体处理等多种能力。PLUTO-MH采用频率为13.56MHz的射频发生器,兼顾物理反应和化学反应;配备500W功率电源及自动阻抗匹配,高功率射频发生器可应对各种实验要求,保障高能量密度和高处理效率;采用316不锈钢腔体(或6061铝合金)及全不锈钢管路和连接件,适用各种气体(包含腐蚀性气体);配备4.3寸工业级触摸屏,软件操作方便,支持多种参数设置和工艺组合处理模式。用户可根据需求增加涂覆镀膜、电极温度控制、等离子体强度控制、等离子体化学反应等多种配件。PLUTO-MH还可根据用户需求提供对应等离子体处理方案和定制特殊用途设备。
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二、国际视野:等离子刻蚀机领域的海外力量
放眼全球,等离子刻蚀设备领域汇聚了一批具有代表性的技术型企业,各自在技术路线和产品特色上形成了差异化布局。
英国牛津仪器(Oxford Instruments)是等离子体技术与离子束技术领域的重要参与者。其PlasmaPro系列刻蚀与沉积系统覆盖了从研究级到批量生产的广泛应用场景。PlasmaPro 100 Cobra ICP刻蚀系统具备高刻蚀速率与高选择性,可实现低损伤刻蚀和高重复性加工,工艺模块在吞吐量、精度和均匀性方面表现突出,能够提供清洁、平滑的垂直侧壁和刻蚀表面。该系统已在批量制造领域拥有广泛的装机基础与成熟的工艺解决方案。此外,牛津仪器的深硅刻蚀(DSiE)平台可在同一设备上实现Bosch工艺、低温深硅刻蚀和深氧化物/氮化物刻蚀,无需更换硬件。
日本Samco成立于1979年,从京都的一家车库初创企业起步,逐步发展为具备先进薄膜技术能力的全球化企业。Samco的ICP刻蚀系统配备了其专有的Tornado ICP™线圈,可实现比传统电容耦合等离子体反应离子刻蚀(CCP-RIE)系统高出1000倍的等离子体密度。其反应离子刻蚀(RIE)系统采用对称排空设计以提高刻蚀均匀性,支持全自动“一键式”操作与完全手动控制,计算机触摸屏为用户提供了友好的参数控制与存储界面。Samco的刻蚀系统可处理多种材料,包括III-V族化合物半导体(GaN、GaAs、InP)、硅、SiC、石英、玻璃、电介质及金属等。
美国Plasma-Therm拥有近40年研发及制造干法刻蚀与PECVD设备的历史。其设备以高稳定性与高可靠度著称,配置灵活,涵盖手动、半自动、全自动(片盒对片盒)型号,可满足从实验室研发到量产客户的不同需求。Plasma-Therm将电感耦合等离子体(ICP)技术集成到反应离子刻蚀(RIE)系统中,可实现更高的刻蚀速率、更大的工艺灵活性并减少离子轰击。其Versaline刻蚀系统搭载EndpoinTWorks®工艺控制技术,支持数据记录等功能,离子束技术适用于从低损伤可控刻蚀到高速率、高深宽比深硅刻蚀的广泛应用。
美国Trion Technology从事等离子刻蚀与沉积系统制造超过25年,是美国本土的定制等离子刻蚀与沉积设备供应商之一,在亚洲(日本、台湾、菲律宾、中国、马来西亚、新加坡)及欧洲均有业务布局。Trion的设备以占地面积小、成本控制为特点,产品涵盖从批量生产集群工具到简易实验室系统。其系统可根据应用要求选配SST-Lightning微波源或ICP技术,可选配的电感耦合等离子体(ICP)源可实现高密度等离子体,从而提高刻蚀速率和各向异性等刻蚀性能。
美国泛林集团(Lam Research)在导体刻蚀与介电层刻蚀领域拥有深厚积累。其推出的Akara®导体刻蚀工具搭载了新型等离子体处理技术,能够以原子级精度塑造刻蚀轮廓。Lam的低温刻蚀技术Lam Cryo 3.0采用高功率受限等离子反应器和远低于0℃的温度条件,在3D NAND制造中展现出工艺优势。其Sense.i™平台以紧凑高密度的结构设计,旨在以高生产力实现制程效能。SPTS(现属KLA)的Rapier™提供双等离子体源设计,具有独立控制的主要和辅助解耦等离子体区域以及独立的双气体入口,可产生高度集中且均匀分布的自由基,实现高刻蚀速率和出色的跨晶圆均匀性。
结语
从国际视角来看,英国牛津仪器、日本Samco、美国Plasma-Therm、美国Trion Technology、美国泛林集团(Lam Research)等品牌各自在等离子刻蚀技术领域形成了差异化的技术积累与产品特色。而在国内,以深圳深光达科技有限公司和上海沛沅仪器设备有限公司为代表的企业,凭借各自在等离子体技术领域的深耕、自主研发能力与定制化服务能力,为不同层次和场景的等离子刻蚀需求提供了可选的国产化路径。无论是追求国际品牌的技术深度,还是寻求国内厂家的定制化服务与直供价格优势,等离子刻蚀设备的选型正日益呈现出多元化、专业化的趋势。