Aguafuerte Criogénica del Silicio de los Sistemas Microelectromecánicos (MEMS)

Por AZoNano

Índice

Introducción
Aguafuerte Criogénica del Silicio
Ventajas de la Aguafuerte Criogénica del Silicio
Ejemplos de la Aguafuerte del Silicio de Cyrogenic
Resumen
Sobre Tecnología del Plasma de los Instrumentos de Oxford

Introducción

La aguafuerte Criogénica del silicio ha sido de uso general en la investigación microelectromecánica de los sistemas (MEMS) para grabar el ácido las altas estructuras de la relación de aspecto y las características profundas, grandes en el silicio debido a su alto tipo del grabado de pistas y alta selectividad para resistir y máscaras del óxido.

Aguafuerte Criogénica del Silicio

La Aguafuerte se realiza con SF6 y O2 en las temperaturas que colocaban entre -90°C y la Tecnología del Plasma de los Instrumentos de -130°C. Oxford ha desarrollado un proceso criogénico del grabado de pistas del silicio con el cual es posible grabar el ácido bajo y las altas características del nanoscale de la relación de aspecto debajo de 50 nanómetro que se puedan utilizar en la nano-impresión y la transferencia del modelo de la litografía de haz electrónico en el silicio con el uso del polímero resistan. Con tallas de característica que encoge, se reduce el perfil y la tolerancia crítica del mando de la dimensión y los procesos apropiados deben ser desarrollados.

Ventajas de la Aguafuerte Criogénica del Silicio

La aguafuerte Criogénica del silicio usando la SFO62 ofrece varias ventajas sobre otros CF6 de SF-48 o los procesos basados un halógeno más pesado tales como Bosch y los procesos de HBr que incluyen el siguiente:

  • La capa de la pasivación (SiOFxy) está muy ligeramente en el proceso criogénico del grabado de pistas, de la orden de 2-5 nanómetro, y por lo tanto solamente un bombardeo del ión de la energía inferior es necesaria quitar la capa de la pasivación de la parte inferior y continuar el componente vertical del grabado de pistas.
  • El bombardeo inferior del ión significa que la selectividad a las máscaras suaves que incluyen la fotoprotección puede ser alta mientras que todavía mantiene un tipo rápido del grabado de pistas.
  • La capa de la pasivación es fina, que da lugar a un flanco liso en fosos estrechos. La dependencia débil en los iones también reduce problemas al grabar el ácido las tallas estrechas del foso asociadas a acciones recíprocas del ión en el flanco que puede causar perfiles menos que ideales.
  • La contaminación del Flanco es mínima eliminando las variaciones críticas (CD) de la dimensión debido a la limpieza del residuo del grabado de pistas.

Ejemplos de la Aguafuerte del Silicio de Cyrogenic

Los retos de la cañería maestra para crear un proceso criogénico conveniente62 de la SFO para 50 características del nanómetro y abajo están optimizando el passivant para quitar la socava y para reducir el tipo del grabado de pistas bastante para controlar el proceso. Con un estudio detallado de los parámetros importantes que afectaban al proceso de la aguafuerte, 45 20 del nanómetro anchos fosos del nanómetro y fueron grabados el ácido en una relación de aspecto del 7:1 con un perfil vertical tal y como se muestra en de los Cuadros 1 y 2.

El Cuadro 1. litografía del Electrón-Haz modeló 45 fosos anchos del nanómetro grabados el ácido a una profundidad de 300 que el nanómetro usando un haz electrónico resiste la máscara y un sistema de PlasmaLab 100 ICP-RIE de los Instrumentos de Oxford.

El Cuadro 2. fosos del Silicio 22 nanómetro grabó el ácido de par en par una profundidad de 155 nanómetro en silicio. Los fosos fueron modelados usando la litografía del electrón-haz y la máscara es haz electrónico de ZEP-520A resiste.

Las Características tan pequeñas como 12-14 nanómetro también fue grabado el ácido a una relación de aspecto del 3:1 usando resisten máscaras tal y como se muestra en del Cuadro 3. Todos Los procesos basados62 SFO criogénicos de la aguafuerte del silicio fueron evaluados usando los Instrumentos Plasmalab 100 de una Oxford usando una fuente inductivo acoplada del plasma (ICP) de la Cobra y un electrodo enfriado criogénico. Las características de Sub-100 nanómetro fueron modeladas con litografía de haz electrónico y las técnicas de la litografía del nanoimprint usando el polímero resisten. Resista la selectividad es alto en ambos casos: de 10:1 al 15:1, y de flancos verticales y lisos se obtienen.

Cuadro 3. 13 fosos anchos del nanómetro grabados el ácido a una profundidad de 36 nanómetro en silicio. Los fosos fueron modelados con litografía del electrón-haz y resisten.

Resumen

Para los fosos nanoscale-clasificados en MEMS y nanoelectronics, un grabado de pistas controlado receptor de papel/apacigüe el proceso, que produce flancos verticales y las superficies lisas son esenciales. Mientras Que las características se encogen, más flujo del oxígeno se requiere para evitar arquear y socavar y arquear. Un equilibrio delicado entre el SF6: La relación de transformación2 de O, la temperatura, y la potencia del RF es mando del requiredto el perfil. El aumento en flujo del oxígeno junto con el área expuesta reducida del silicio también puede reducir el tipo del grabado de pistas hacia abajo a 100 nm/min o menos, haciéndolo mucho más fácil controlar para los grabados de pistas bajos. Una cosa a la nota es que es difícil grabar el ácido los fosos que difieren grandemente de tamaño usando un único proceso pues las características más grandes overpassivated y tener un declive positivo. Sin Embargo, para el modelo la transferencia de sub-50 nanómetro trenches para el nanophotonics, nanofluidics, y los modelos nanos de la litografía de la impresión usando máscaras suaves, el proceso criogénico del grabado de pistas del silicio son una opción excelente.

Sobre Tecnología del Plasma de los Instrumentos de Oxford

La Tecnología del Plasma de los Instrumentos de Oxford proporciona a un rango del alto rendimiento, de herramientas flexibles al semiconductor que tramita a los clientes implicados en la investigación y desarrollo, y de la producción. Se especializan en tres áreas principales:

  • Grabado De Pistas
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE, Haz de Ión
  • Deposición
    • PECVD, CVD del ICP, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • Incremento
    • HVPE, Nanofab

Esta información ha sido originaria, revisada y adaptada de los materiales proporcionados por Tecnología del Plasma de los Instrumentos de Oxford.

Para más información sobre esta fuente, visite por favor la Tecnología del Plasma de los Instrumentos de Oxford.

Date Added: Nov 16, 2011 | Updated: Sep 24, 2013

Last Update: 24. September 2013 05:46

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