低温硅蚀刻微电动机械的系统 (MEMS)

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简介
低温硅蚀刻
低温硅蚀刻的好处
Cyrogenic 硅蚀刻的示例
汇总
关于牛津仪器等离子技术

简介

低温硅蚀刻是常用的在微电动机械的系统 (MEMS) 研究为了铭刻高长宽比结构和深刻,大功能在硅由于其高铭刻费率和高选择性抵抗和氧化物屏蔽。

低温硅蚀刻

蚀刻执行与 SF6 ,并且在2 排列在 -90°C 和 -130°C. 牛津仪器等离子技术之间的温度的 O 开发了铭刻浅,并且高长宽比 nanoscale 功能在 50 毫微米以下可以用于纳诺版本记录和电子束光刻模式调用到与使用的硅聚合物抵抗的一个低温硅铭刻进程是可能的。 收缩的功能大小,减少配置文件和重要维数控制容差,并且必须开发适当的进程。

低温硅蚀刻的好处

包括以下使用62 SF-O 的低温硅蚀刻提供在6其他48 SF- 锎的一定数量的福利或更加大量的卤素基于进程例如 Bosch 和 HBr 进程:

  • 钝化层 (SiOFxy) 非常稀薄在低温铭刻进程中的等级 2-5 毫微米,并且仅一次低能源离子炮击是需要的从底层去除钝化层和继续铭刻的垂直分量。
  • 低离子炮击意味着对包括光致抗蚀剂的软的屏蔽的选择性可以高,当仍然保持快速铭刻速度时。
  • 钝化层是稀薄的,导致在缩小的沟槽的平稳的侧壁。 在离子的弱的相关性也减少问题,当铭刻缩小的沟槽范围与离子交往相关在可能导致较不比理想的配置文件的侧壁时。
  • 侧壁污秽是最小的消灭重要维数 (CD)差异由于铭刻残滓清洁。

Cyrogenic 硅蚀刻的示例

创建 50 个毫微米功能的一个适当的低温62 SF-O 进程的主要挑战以下优选 passivant 去除咬边和减少足够铭刻费率控制这个进程。 如图 1 和 2. 所显示,影响蚀刻进程的重要参数的一个详细研究, 45 个毫微米和 20 个毫微米宽沟槽被铭刻了在与一个垂直的配置文件的 7:1 长宽比。

图 1. 电子射线石版印刷仿造了 45 个毫微米宽沟槽被铭刻对使用电子束的毫微米抵抗屏蔽和牛津仪器 PlasmaLab 100 ICP-RIE 系统的深度的 300。

图 2. 硅沟槽 22 nm 在硅宽铭刻了深度的 155 毫微米。 沟槽被仿造了使用电子射线石版印刷,并且屏蔽是 ZEP-520A 电子束抵抗。

一样小的功能,象 12-14 毫微米也被铭刻了对 3:1 长宽比使用如图 3. 所显示,抵抗屏蔽。 使用眼镜蛇62 引人地耦合的等离子来源和低温冷却的电极,所有低温 SF-O 基于硅蚀刻进程被评估了使用 (ICP)牛津仪器 Plasmalab 100。 子100 nm 功能仿造了与电子束光刻,并且 nanoimprint 使用聚合物的石版印刷技术抵抗。 抵抗选择性在两种情况下高: 从 10:1 到 15:1 和垂直和平稳的侧壁获得。

图 3. 13 nm 宽沟槽被铭刻对深度的 36 毫微米在硅。 沟槽仿造了与电子射线石版印刷并且抵抗。

汇总

对于在 MEMS 和 nanoelectronics 的 nanoscale 尺寸沟槽,井受控制铭刻/请钝化进程,生产垂直的侧壁,并且平稳的表面是重要的。 当功能收缩,要求更多氧气流避免鞠躬和咬边和鞠躬。 在 SF 之间的一个精美平衡6:O2 比例、温度和 RF 功率是 requiredto 控制这个配置文件。 在氧气流的增量以及减少的显示的硅区可能也使铭刻费率降低下来到 100 个 nm/min 或较少,使它更加容易为浅铭刻控制。 对附注的一件事情是铭刻在大小上非常地有所不同使用一个唯一进程的沟槽是难的,因为更大的功能 overpassivated 和有一个正倾斜。 然而,为模式子50 nm 调用为 nanophotonics, nanofluidics 掘沟,并且使用软的屏蔽,低温硅铭刻进程的纳诺版本记录石版印刷模板是非常好的替代。

关于牛津仪器等离子技术

牛津仪器等离子技术提供高性能、灵活的工具给处理客户的半导体介入研究与开发和生产的范围。 他们专门化三个主要地区:

  • 铭刻
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE,离子束
  • 证言
    • PECVD, ICP CVD, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • 增长
    • HVPE, Nanofab

此信息是来源,复核和适应从牛津仪器等离子技术提供的材料。

关于此来源的更多信息,请参观牛津仪器等离子技术。

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

Last Update: 24. September 2013 05:38

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