最後更新:2026年10月22日蝕刻中國大陸:博世工艺(Bosch Process)

博世製程是什麼(Bosch Process)

Bosch Process

博世製程是以六氟化硫電漿切削矽的步驟,與沉積氟樹脂保護膜的步驟,每隔幾秒交替重複,把矽垂直深挖的乾式蝕刻方法。只有底部的保護膜被離子破壞而向下推進,能挖出深度達寬度數十倍的孔。是 MEMS 與 TSV 加工不可或缺的技術。

目錄7 項
  1. 定義與原理
  2. 圖解
  3. 常見問題
  4. 相關企業
  5. 相關用語
  6. 比較文章
  7. 資料來源

定義與原理

博世製程(Bosch Process)是為了把矽挖得又深又直,每隔幾秒交替重複蝕刻(切削步驟)與沉積保護膜(保護步驟)的乾式蝕刻方法。因德國汽車零件廠商羅伯特・博世公司取得專利而得名。它是深反應離子蝕刻(DRIE)的代表方法,是 MEMS 與 TSV(矽穿孔)加工不可或缺的技術。

在蝕刻步驟,以六氟化硫(SF6)電漿切削矽。這種氣體會往所有方向切削矽(等向性),直接使用會讓孔往側面擴大。因此在接下來的保護步驟,使用八氟環丁烷(C4F8)電漿,在孔的底部與側壁全面附著一層類似鐵氟龍的薄氟樹脂膜。再切換回蝕刻時,垂直飛來的離子會先破壞底部的保護膜,側壁的膜則保留下來,因此只有底部被切削而向下推進。

重複這個循環,就能以高速垂直挖出深度達寬度數十倍的孔或溝槽。不過,每次蝕刻都會稍微往側面切削,側壁會留下稱為扇貝紋(scallop)的波浪狀凹凸。在 TSV 中,這些凹凸會影響之後沉積的阻障層與銅的填充,因此會採取縮短切換時間以減小凹凸等對策。

圖解

以 SF6 蝕刻、以 C4F8 沉積保護膜、去除底部保護膜、只有底部推進的博世製程循環

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氣體種類與切換時間依加工形狀與速度調整。

博世製程(Bosch Process)的常見問題

博世製程和 DRIE 有什麼不同?
DRIE(深反應離子蝕刻)是把矽深挖的蝕刻總稱。博世製程是其中具代表性的方法之一,特色是交替重複蝕刻與保護膜沉積。DRIE 另外還有把晶圓冷卻到極低溫形成保護膜的低溫製程(cryo process)等。
扇貝紋是什麼?
以博世製程挖出的孔,側壁上殘留的像扇貝殼一樣的波浪狀凹凸。每次蝕刻時,從保護膜被破壞的底部也會稍微往側面切削而產生。縮短蝕刻與保護的切換時間,凹凸會變小,但挖掘速度會下降。

相關設備・材料

相關企業

比較文章

所屬主題

資料來源

  1. SAMCO:Technical Report 高速Boschプロセス専用ICPエッチング装置 RIE-800iPB プロセスデータ日文(2026年10月19日確認)