Услуги MEMS процессов
Сквозное производство MEMS от проектирования до корпусирования.
Обзор
Управление процессом производства MEMS или полупроводников с участием нескольких поставщиков создаёт значительные сложности: квалификация процессов у каждого поставщика, логистика пластин и задержки доставки, риски совместимости интерфейсов между этапами и несогласованная документация по качеству. Модель интегрированных услуг GINECHIP объединяет эту цепочку поставок в единый бесперебойный рабочий процесс.
Наши восемь основных технологических модулей — осаждение тонких плёнок, фотолитография, DRIE-травление, соединение пластин, формирование бампов, восстановление пластин, жидкостное/паровое травление и CMP — работают в рамках единой системы менеджмента качества в условиях чистой комнаты ISO класса 5. Это обеспечивает сокращение времени цикла (без межпоставочной транспортировки), единую ответственность (один сертификат соответствия на весь процесс) и оптимизированную интеграцию процессов (наши инженеры обеспечивают совместимость каждого этапа с последующими требованиями).
Технологические модули
Осаждение тонких плёнок
Полный спектр услуг по осаждению тонких плёнок для MEMS и полупроводниковых пластин. PVD-распыление (DC, RF, магнетронное, реактивное), электронно-лучевое и термическое испарение, PECVD, LPCVD, ALD и гальваническое осаждение. Металлы (Al, Ti, Au, Pt, Cu, Cr, Ni), диэлектрики (SiO₂, Si₃N₄, Al₂O₃, HfO₂), полупроводники (поли-Si, а-Si) и полимеры (полиимид, BCB, парилен).
Фотолитография
Прецизионное формирование рисунка на пластинах с использованием пяти различных экспозиционных технологий. Контактная и проекционная литография (0,5–5 мкм), i-line проекционный степпер (0,35 мкм), безмасочная лазерная прямая запись (0,6 мкм) и наноимпринтная литография (< 50 нм). Полная обработка резиста, включая нанесение, мягкую/жёсткую сушку, проявление и удаление остатков. Возможность двустороннего совмещения.
DRIE — Глубокое реактивное ионное травление
Высокоаспектное травление кремния по процессу Bosch (циклы SF₆/C₄F₈) для MEMS-структур. Аспектные отношения более 30:1 с вертикальными профилями боковых стенок (89° ± 0,5°). Сквозное травление пластин для TSV и освобождения мембран. Доступны криогенные и не-Bosch процессы для применений с гладкими боковыми стенками.
Соединение пластин
Технологии постоянного и временного соединения пластин для герметизации MEMS и 3D-стекирования. Анодная сварка (Si-стекло, 300–500 °C), сращивание (Si-Si, Si-SiO₂, высокотемпературный отжиг), эвтектическая сварка (Au-Si 363 °C, AuSn 280 °C), адгезионное соединение (BCB, SU-8, эпоксид). Герметизация на уровне пластины для приборов в вакуумном корпусе.
Формирование бампов и UBM
Формирование межсоединений на уровне пластины для flip-chip и 3D-стекирования. Припойные бампы (SnAg, SAC, AuSn), медные столбики (шаг 20–80 мкм), золотые столбиковые бампы (без флюса, чистый процесс) и микро-бампы (шаг 10–55 мкм). Полные стеки металлизации UBM: Ti/Cu, TiW/Cu, Cr/CrCu/Cu, химический Ni/Au.
Восстановление и переработка пластин
Восстановление бывших в употреблении тестовых и контрольных пластин до качества поверхности первичного уровня. Селективное химическое удаление плёнок (оксид, нитрид, металл, резист), CMP-переполировка до Ra < 0,5 нм и полная метрологическая пересертификация. Кремниевые, SOI, стеклянные и GaAs подложки до 300 мм. Снижение затрат на закупку пластин до 70%.
Жидкостное и паровое травление
Изотропное и анизотропное химическое травление для освобождения MEMS-структур и подготовки поверхности. KOH (анизотропное Si, стоп-слой 〈111〉), TMAH (CMOS-совместимое), BOE/HF (травление оксида и освобождение жертвенного слоя), H₃PO₄ (удаление нитрида). Паровое травление HF для беззалипательного освобождения жертвенного оксида подвешенных микроструктур. Доступна сушка в критической точке (CPD).
CMP — Химико-механическая полировка
Планаризация и финишная обработка поверхности для многоуровневых MEMS-структур. Оксидная CMP (планаризация ILD), вольфрамовая CMP (межслойные пробки), медная CMP (дамасская RDL) и кремниевая CMP (подготовка поверхности). Субнанометровая чистота поверхности RMS с высокой внутрипластинной однородностью (< 2% 1σ).
Возможности производства: краткий обзор
| Область возможностей | Подробности |
|---|---|
| Cleanroom Class | ISO Class 5 (Class 100) for lithography; ISO Class 6 (Class 1,000) for wet processing and CMP |
| Wafer Sizes | Fragments, 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″). Multi-size cassette compatibility. |
| Substrate Materials | Silicon (CZ, FZ, all grades), SOI, glass (fused silica, borosilicate, quartz), GaAs, InP, SiC, sapphire, ceramics |
| Metrology Suite | SEM, AFM, spectroscopic ellipsometry, 4-point probe, optical profilometry, laser surface scanner, XRD, contact angle goniometer |
| Data Formats | GDSII, OASIS, DXF, CIF for lithography. Standardized process travelers with full lot traceability. |
| Process Control | SPC (statistical process control) on critical parameters. Run-to-run thickness and CD control. Monthly process capability reports. |
| Certifications | ISO 9001:2015 certified quality management. SEMI Standards compliance. ITAR registered for defense-related work. |
| Volume Capability | Single-wafer R&D up to pilot production volumes (hundreds of wafers/month). Flexible scheduling for academic and startup timelines. |
Сквозная интеграция процессов
Что отличает GINECHIP от поставщиков отдельных процессов — это наша способность управлять многоэтапными, многомодульными технологическими потоками как интегрированной услугой. Типичный процесс изготовления MEMS-акселерометра — например — может включать: подготовку подложки (поставка Si или SOI пластин) → PVD-осаждение электродов (Ti/Au) → фотолитографию (формирование гребенчатого привода) → DRIE (травление кремния для освобождения инерционной массы) → жидкостное травление (удаление жертвенного оксида + CPD) → соединение пластин (герметичное уплотнение с TSV-вводами) → электрическое тестирование на уровне пластины → резку.
Вместо управления пятью разными поставщиками в трёх странах наши клиенты получают единый план проекта, единый маршрутный лист процесса и единый сертификат соответствия. Наши инженеры-технологи выступают в роли вашей виртуальной команды по интеграции производства — предвидя проблемы интерфейсов, целостно оптимизируя параметры процесса и поставляя готовые устройства, подготовленные к корпусированию и тестированию.
Разработка индивидуальных процессов
Не каждый технологический этап является стандартным. Для клиентов, разрабатывающих новые MEMS-устройства с уникальными стеками материалов, нестандартной геометрией или новыми технологическими требованиями, мы предлагаем услуги по разработке индивидуальных процессов. Это включает: планирование экспериментов (DOE) для оптимизации отдельных параметров процесса, обработку разделённых партий для сравнения A/B, характеризацию технологического окна (проверка центральной точки и границ окна) и полную технологическую документацию для передачи в серийное производство.
От прототипа к производству
Наши технологические услуги спроектированы для масштабирования вместе с вами. Начните с инженерных запусков на отдельных пластинах для демонстрации осуществимости и проверки дизайна. Перейдите к мелкосерийному прототипированию (5–25 пластин) для оптимизации выхода годных и тестирования надёжности. Перейдите к опытному производству (50–200 пластин/месяц) с процессами под контролем SPC и установленными базовыми показателями выхода. На протяжении всего этого пути параметры процесса и спецификации качества остаются неизменными — исключая дорогостоящую переквалификацию, которая часто сопровождает смену поставщика между этапами разработки и производства.
Готовы оптимизировать ваш технологический процесс?
Предоставьте последовательность вашего процесса, спецификации пластин и целевой объём — наша инженерная команда разработает интегрированный план процесса и предоставит комплексное предложение в течение 24 часов.