Cryogeen Silicium Ets van Microelectromechanical Systemen (MEMS)

Door AZoNano

Inhoudstafel

Inleiding
Cryogeen Silicium Ets
Voordelen van Cryogeen Silicium Ets
Voorbeelden van Cyrogenic Silicium Ets
Samenvatting
Ongeveer de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford

Inleiding

Het Cryogene silicium ets is algemeen gebruikt in microelectromechanical systemen (MEMS) onderzoek om hoge aspectverhouding structuren te etsen en de diepe, grote eigenschappen in silicium toe te schrijven aan zijn hoogte etsen te verzetten tegen tarief en hoge selectiviteit zich en oxydemaskers.

Cryogeen Silicium Ets

De Ets wordt uitgevoerd met SF6 en O2 bij temperaturen die zich tussen -90°C en -130°C.Oxford de Technologie van het Plasma van Instrumenten uitstrekken heeft een cryogeen silicium etst proces ontwikkeld waarmee het mogelijk is om ondiepe en hoge aspectverhouding nanoscale eigenschappen onder 50 NM te etsen die in nano-afdruk kunnen worden gebruikt en de het patroonoverdracht van de elektronenstraallithografie in silicium met het gebruik van polymeer zich verzet tegen. Met krimpende eigenschapgrootte, worden het profiel en de kritieke tolerantie van de afmetingscontrole verminderd en de aangewezen processen moeten worden ontwikkeld.

Voordelen van Cryogeen Silicium Ets

Het Cryogene silicium ets die SFO gebruiken62 biedt een aantal voordelen over het ander CF6 SF-48 of zwaardere halogeen gebaseerde processen zoals Bosch en de processen HBr aan die het volgende omvatten:

  • De passiveringslaag (SiOFxy) is zeer dun in cryogeen etst proces, van ongeveer 2-5 NM, en vandaar slechts etst een lage energie het ionenbombardement nodig is om de passiveringslaag te verwijderen uit de bodem en de verticale component van voort te zetten.
  • Het lage ionenbombardement betekent dat de selectiviteit aan zachte maskers die photoresist omvatten hoog kan zijn terwijl nog het handhaven van snel etst tarief.
  • De passiveringslaag is dun, wat in een vlotte zijwand in smalle geulen resulteert. Het zwakke gebiedsdeel op ionen vermindert ook problemen wanneer het etsen van smalle geulgrootte verbonden aan ioneninteractie bij de zijwand die kan veroorzaken minder dan ideale profielen.
  • De verontreiniging van de Zijwand is minimaal eliminerend kritieke afmetings (CD)variaties gepast om residu het schoonmaken te etsen.

Voorbeelden van Cyrogenic Silicium Ets

De belangrijkste uitdagingen om een geschikt cryogeen proces van SFO62 voor 50 NM tot stand te brengen kenmerkt en hieronder optimaliseren passivant om kapsnede te verwijderen en te verminderen etsen tarief genoeg om het proces te controleren. Met een gedetailleerde studie van belangrijke parameters die het etsproces beïnvloeden, werden 45 NM en 20 de NM brede geulen geëtst bij een 7:1aspectverhouding met een verticaal profiel zoals aangetoond in Cijfers 1 en 2.

Figuur 1. De elektron-Straal lithografie vormde 45 NM brede die geulen aan een diepte van 300 NM worden geëtst gebruikend een elektronenstraal verzet zich masker en van Oxford tegen Instrumenten PlasmaLab 100 systeem icp-RIE.

Figuur 2. Brede geulen van het Silicium 22 de NM etsten een diepte van 155 NM in silicium. De geulen waren gevormd gebruikend elektron-straal lithografie en het masker is zep-520A elektronenstraal verzet tegenzich.

Kenmerkt zo klein aangezien 12-14 NM zich ook aan een 3:1aspectverhouding het gebruiken verzetten tegen maskers zoals aangetoond in Figuur 3 werden geëtst. Alle cryogene SFO62 gebaseerde processen van de siliciumets werden geëvalueerd gebruikend de Instrumenten Plasmalab 100 van Oxford gebruikend een inductief gekoppeld van de Cobra plasma (ICP)bron en een cryogene gekoelde elektrode. Sub-100 waren de NMeigenschappen gevormd zowel met elektronenstraallithografie als nanoimprint lithografietechnieken die polymeer gebruiken verzet tegenzich. Verzet me tegen selectiviteit is hoog in beide gevallen: van 10:1 aan 15:1, en verticale en vlotte zijwanden worden verkregen.

Figuur 3. 13 NM brede die geulen aan een diepte van 36 NM in silicium worden geëtst. De geulen werden gevormd met elektron-straal lithografie en verzetten tegenzich.

Samenvatting

Voor nanoscale-gerangschikte geulen in MEMS en nanoelectronics, etst goed gecontroleerd/passiveert proces, dat verticale zijwanden produceert en de vlotte oppervlakten essentieel is. Aangezien de eigenschappen krimpen, wordt meer zuurstofstroom vereist vermijden buigend en ondergravend en buigend. Een gevoelig evenwicht tussen SF6: O2 de verhouding, de temperatuur, en de macht van RF zijn requiredtocontrole het profiel. De verhoging van zuurstofstroom samen met het verminderde blootgestelde siliciumgebied kan ook verminderen etst neer tarief aan 100 nm/min of minder, die het gemakkelijker maken veel om voor ondiep te controleren etst. Één nota te nemen van ding is dat het moeilijk is om geulen te etsen die zeer in grootte gebruikend één enkel proces aangezien de grotere eigenschappen zullen zijn overpassivated verschillen en een positieve helling hebben. Nochtans, voor patroonoverdracht van sub-50 NMgeulen voor nanophotonics, nanofluidics, en nano- malplaatjes die van de afdruklithografie zachte maskers gebruiken, etst het cryogene silicium proces is een uitstekend alternatief.

Ongeveer de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford

De Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford verstrekt een waaier van hoge prestaties, flexibele hulpmiddelen aan de klanten van de halfgeleiderverwerking betrokken bij onderzoek en ontwikkeling, en productie. Zij specialiseren zich in drie belangrijke gebieden:

  • Ets
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE, Ionenstraal
  • Deposito
    • PECVD, ICP CVD, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • De Groei
    • HVPE, Nanofab

Deze informatie is afkomstig geweest, herzien en die van materialen door de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford worden. verstrekt aangepast

Voor meer informatie over deze bron, te bezoeken gelieve de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford.

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

Last Update: 24. September 2013 05:40

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit