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Behandelte Themen
Das Erreichen Tief Etches in der Herstellung von MEMS Prinzip der Bosch-Verfahren Fundamentals of a Good Bosch Ätzanlage Schnelle Pumping Fast Response Massedurchflussregler Die Trennung zwischen Wafer und ICP Region Rein induktive Kopplung von Leistung in der ICP Region Heizung die Wände, Deckel und Pump-Linien Short Mixed Gasleitungen High Efficiency Wafer Cooling Fortschritte in der Bosch-Verfahren Aspect Ratio Dependent Etching (ARDE) Etching Bis zu einer vergrabenen Oxidschicht Die Anwendung des Bosch-Verfahren
Zusammenfassung Das Erreichen Tief Etches in der Herstellung von MEMS
Die beiden Technologien verwendet, um tief ätzt in der Herstellung von mikro-elektro-mechanische Systeme (MEMS) zu erreichen sind die Bosch-Verfahren und die Tieftemperatur-Prozesses. Beide System-und Prozessentwicklung im Laufe der Jahre haben es der Techniken voraus, sondern die grundlegenden Aspekte der einzelnen bleiben die gleichen. In der gleichen Zeitskala haben wir auf die zunehmende Bedeutung von nanoskaligen Ätzen für Nano Imprint Lithographie gesehen, Speichermedien etc. Wo MEMS-Strukturen Bereich in einer Tiefe von etwa 10 um bis zu 500 um mit typischen Öffnungen> 1 &mgr;. Obwohl Definitionen nanoskalige variieren in der Regel bezieht sich auf Strukturen unterhalb 100nm bis zu mehreren Mikrometern tief geätzt. Es ist schwierig, die Verwendung Bosch-Verfahren für diese Art von Struktur aufgrund der Natur des Ätzprozesses verleiht Kryo Ätzen selbst, um diese Funktion Größe. Wir beschreiben auch ein alternatives Verfahren.
Das Prinzip der Bosch-Verfahren
Die Bosch-Verfahren verwendet eine Fluor-basierte Plasmachemie zum Ätzen der Silizium mit einem Fluorkohlenstoff Plasma-Verfahren zur Seitenwand Passivierung und eine verbesserte Selektivität zu Abdeckmaterialien bieten kombiniert. Ein komplettes etch Prozessabläufe zwischen Etch und Ablagerung Schritte mehrfach zu erreichen, tiefen, vertikalen etch-Profilen. Es stützt sich auf die Quelle Gase in ein High-Density Plasma-Region vor dem Erreichen der Wafer, die eine kleine, aber kontrollierten Spannungsabfall aus dem Plasma ist gebrochen. Diese Technik kann nicht in Reactive Ion Etch-Systeme (RIE) durchgeführt werden, da diese das falsche Gleichgewicht der Ionen auf freie Radikale haben. Dieses Gleichgewicht kann in High-Density Plasma-Systeme (HDP) erreicht werden. Die am weitesten verbreitete Form von HDP nutzt die induktive Kopplung an die High-Density Plasma-Region so als "induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) bekannt ist, zu generieren. Schwefelhexafluorid (SF 6) ist die Quelle Gas verwendet werden, um das Fluor für Silizium-Ätzverfahren bereitzustellen. Dieses Molekül wird leicht brechen in High-Density Plasma freie Radikale Fluor freizugeben. Die Seitenwand Passivierung und Maske Schutz wird durch octofluorocyclobutane (cC 4 F 8), eine zyklische Fluor, die offen für CF 2 und längere Kette Radikalen in der High-Density Plasma erzeugen Pausen. Diese leicht Anzahlung als Fluorcarbonpolymer auf die Proben geätzt wird. Das Profil, Ätzrate und Selektivität, um die Maske Material sind alle durch Anpassung der Ätzschritt Effizienz, die Ablagerung Schritt Effizienz oder das Verhältnis der Zeiten der beiden Stufen gesteuert. Das Verfahren ist relativ unempfindlich gegen die genaue Art der Fotolack, in dem Maße, dass es nicht brauchen harte Backen der vor dem Ätzen zu widerstehen. In der Tat ist es am besten bei hohen Temperaturen zu vermeiden backt der widersetzen, da dies zu Schwankungen in der Resist-Profil, das Maske Rezession Probleme auf bestimmte Strukturen verursachen können.