Криогенное Вытравливание Кремния Microelectromechanical Систем (MEMS)

AZoNano

Содержание

Введение
Криогенное Вытравливание Кремния
Преимущества Криогенного Вытравливания Кремния
Примеры Вытравливания Кремния Cyrogenic
Сводка
О Технологии Плазмы Аппаратур Оксфорда

Введение

Криогенное вытравливание кремния обыкновенно было использовано в microelectromechanical исследовании систем (MEMS) для того чтобы вытравить высокие структуры коэффициента сжатия и глубокие, большие характеристики в кремнии должном к своему высокому тарифу etch и высокую селективность для того чтобы сопротивлять и маски окиси.

Криогенное Вытравливание Кремния

Вытравливание выполнено с SF6 и O2 на температурах колебаясь между -90°C и Технологией Плазмы Аппаратур -130°C. Оксфорда начинал криогенный процесс etch кремния с которым возможно вытравить отмелое и высокие характеристики nanoscale коэффициента сжатия под 50 nm которое можно использовать в переходе картины литографированием nano-отпечатка и луча электронов в кремний с пользой полимера сопротивляют. С застенчивыми размерами характеристики, уменьшены профиль и критический допуск управлением размера и соотвествующие процессы необходимо начать.

Преимущества Криогенного Вытравливания Кремния

Криогенное вытравливание кремния используя SF-O62 предлагают несколько преимуществ над другими CF6 SF-48 или более тяжелым основанные галоидом процессы как Bosch и процессы HBr которое включают следующее:

  • Слой запассивированности (SiOFxy) очень тонко в криогенном процессе etch, заказа 2-5 nm, и следовательно только бомбардировка иона низкой энергии необходим для того чтобы извлечь слой запассивированности от дна и продолжить вертикальный компонент etch.
  • Низкая бомбардировка иона значит что селективность к мягким маскам которые включают фоторезист может быть высока пока все еще поддерживающ быстрый тариф etch.
  • Слой запассивированности тонок, который приводит к в ровной стенке в узких шанцах. Слабая зависимость на ионах также уменьшает проблемы вытравляя узкие размеры шанца связанные с взаимодействиями иона на стенке которая может причинить меньш чем идеально профили.
  • Загрязнение Стенки минимально исключающ критические изменения (CD) размера должные к чистке выпарки etch.

Примеры Вытравливания Кремния Cyrogenic

Возможности основы для того чтобы создать соответствующий криогенный процесс62 SF-O для 50 характеристик nm и ниже оптимизируют passivant для того чтобы извлечь подрез и уменьшить тариф etch достаточно для того чтобы контролировать процесс. С глубоким изучением важных параметров влияя на процесс вытравливания, 45 20 nm широких шанцов nm и были вытравлены на коэффициенте сжатия 7:1 с вертикальным профилем как показано в Диаграммах 1 и 2.

Диаграмма 1. литографирование Луча электронов сделала по образцу 45 шанцов nm широких вытравленных к глубине 300 nm используя луч электронов сопротивляет маске и системе PlasmaLab 100 ICP-RIE Аппаратур Оксфорда.

Диаграмма 2. шанцы Кремния 22 nm широко вытравила глубину 155 nm в кремнии. Шанцы были сделаны по образцу используя литографирование луча электронов и маска луч электронов ZEP-520A сопротивляет.

Характеристики как малые по мере того как 12-14 nm также было вытравлено к коэффициенту сжатия 3:1 используя сопротивляют маскам как показано в Диаграмме 3. Все криогенные основанные62 SF-O процессы вытравливания кремния были оценены используя Аппаратуры Plasmalab 100 Оксфорда используя источник плазмы Кобры индуктивно (ICP) соединенный и криогенный охлаженный электрод. Характеристики Sub-100 nm были сделаны по образцу и с литографированием луча электронов и методы литографированием nanoimprint используя полимер сопротивляют. Сопротивляйте селективности высоок в оба случая: от 10:1 к 15:1, и вертикальных и ровных стенок получите.

Диаграмма 3. 13 шанца nm широких вытравленного к глубине 36 nm в кремнии. Шанцы были сделаны по образцу с литографированием луча электронов и сопротивляют.

Сводка

Для nanoscale-определенных размер шанцов в MEMS и nanoelectronics, контролируемого колодцем etch/запассивируйте процесс, который производит вертикальные стенки и ровные поверхности необходимы. По Мере Того Как характеристики сжимают, необходима, что во избежание больше подачи кислорода обхватывать и подрезать и обхватывать. Чувствительный баланс между SF6: Коэффициент2 O, температура, и сила RF управление requiredto профиль. Увеличение в подаче кислорода вместе с уменьшенной, котор подвергли действию зоной кремния также может уменьшить тариф etch вниз к 100 nm/min или, делающ его гораздо легке контролировать для отмелых etches. Одна вещь к примечанию что трудно вытравить шанцы которые значительно отличают в размере используя одиночный процесс по мере того как будут overpassivated более большие характеристики и иметь положительный наклон. Однако, для картины переход sub-50 nm trenches для nanophotonics, nanofluidics, и nano шаблоны литографированием отпечатка используя мягкие маски, криогенный процесс etch кремния превосходная алтернатива.

О Технологии Плазмы Аппаратур Оксфорда

Технология Плазмы Аппаратур Оксфорда снабубежит ряд высокой эффективности, гибких инструментов полупроводник обрабатывая клиентов, котор включили в научные исследования и разработки, и продукции. Они специализируют в 3 главных областях:

  • Etch
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE, Луч Иона
  • Низложение
    • PECVD, CVD ICP, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • Рост
    • HVPE, Nanofab

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Технологией Плазмы Аппаратур Оксфорда.

Для больше информации на этом источнике, пожалуйста посетите Технологию Плазмы Аппаратур Оксфорда.

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

Last Update: 24. September 2013 05:45

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit