低溫硅蝕刻微電動機械的系統 (MEMS)

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簡介
低溫硅蝕刻
低溫硅蝕刻的好處
Cyrogenic 硅蝕刻的示例
彙總
關於牛津儀器等離子技術

簡介

低溫硅蝕刻是常用的在微電動機械的系統 (MEMS) 研究為了銘刻高長寬比結構和深刻,大功能在硅由於其高銘刻費率和高選擇性抵抗和氧化物屏蔽。

低溫硅蝕刻

蝕刻執行與 SF6 ,并且在2 排列在 -90°C 和 -130°C. 牛津儀器等離子技術之間的溫度的 O 開發了銘刻淺,并且高長寬比 nanoscale 功能在 50 毫微米以下可以用於納諾版本記錄和電子束光刻模式調用到與使用的硅聚合物抵抗的一個低溫硅銘刻進程是可能的。 收縮的功能大小,減少配置文件和重要維數控制容差,并且必須開發適當的進程。

低溫硅蝕刻的好處

包括以下使用62 SF-O 的低溫硅蝕刻提供在6其他48 SF- 锎的一定數量的福利或更加大量的鹵素基於進程例如 Bosch 和 HBr 進程:

  • 鈍化層 (SiOFxy) 非常稀薄在低溫銘刻進程中的等級 2-5 毫微米,並且仅一次低能源離子砲擊是需要的從底層去除鈍化層和繼續銘刻的垂直分量。
  • 低離子砲擊意味著對包括光致抗蝕劑的軟的屏蔽的選擇性可以高,當仍然保持快速銘刻速度時。
  • 鈍化層是稀薄的,導致在縮小的溝槽的平穩的側壁。 在離子的弱的相關性也減少問題,當銘刻縮小的溝槽範圍與離子交往相關在可能導致較不比理想的配置文件的側壁時。
  • 側壁汙穢是最小的消滅重要維數 (CD)差異由於銘刻殘滓清潔。

Cyrogenic 硅蝕刻的示例

創建 50 個毫微米功能的一個適當的低溫62 SF-O 進程的主要挑戰以下優選 passivant 去除咬邊和減少足够銘刻費率控制這個進程。 如圖 1 和 2. 所顯示,影響蝕刻進程的重要參數的一個詳細研究, 45 個毫微米和 20 個毫微米寬溝槽被銘刻了在與一個垂直的配置文件的 7:1 長寬比。

圖 1. 電子射線石版印刷仿造了 45 個毫微米寬溝槽被銘刻對使用電子束的毫微米抵抗屏蔽和牛津儀器 PlasmaLab 100 ICP-RIE 系統的深度的 300。

圖 2. 硅溝槽 22 nm 在硅寬銘刻了深度的 155 毫微米。 溝槽被仿造了使用電子射線石版印刷,并且屏蔽是 ZEP-520A 電子束抵抗。

一樣小的功能,像 12-14 毫微米也被銘刻了對 3:1 長寬比使用如圖 3. 所顯示,抵抗屏蔽。 使用眼鏡蛇62 引人地耦合的等離子來源和低溫冷卻的電極,所有低溫 SF-O 基於硅蝕刻進程被評估了使用 (ICP)牛津儀器 Plasmalab 100。 子100 nm 功能仿造了與電子束光刻,并且 nanoimprint 使用聚合物的石版印刷技術抵抗。 抵抗選擇性在兩種情況下高: 從 10:1 到 15:1 和垂直和平穩的側壁獲得。

圖 3. 13 nm 寬溝槽被銘刻對深度的 36 毫微米在硅。 溝槽仿造了與電子射線石版印刷并且抵抗。

彙總

對於在 MEMS 和 nanoelectronics 的 nanoscale 尺寸溝槽,井受控制銘刻/请鈍化進程,生產垂直的側壁,并且平穩的表面是重要的。 當功能收縮,要求更多氧氣流避免鞠躬和咬邊和鞠躬。 在 SF 之間的一個精美平衡6:O2 比例、溫度和 RF 功率是 requiredto 控制這個配置文件。 在氧氣流的增量以及減少的顯示的硅區可能也使銘刻費率降低下來到 100 个 nm/min 或較少,使它更加容易為淺銘刻控制。 對附註的一件事情是銘刻在大小上非常地有所不同使用一個唯一進程的溝槽是難的,因為更大的功能 overpassivated 和有一個正傾斜。 然而,為模式子50 nm 調用為 nanophotonics, nanofluidics 掘溝,并且使用軟的屏蔽,低溫硅銘刻進程的納諾版本記錄石版印刷模板是非常好的替代。

關於牛津儀器等離子技術

牛津儀器等離子技術提供高性能、靈活的工具給處理客戶的半導體介入研究與開發和生產的範圍。 他們專門化三個主要地區:

  • 銘刻
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE,離子束
  • 證言
    • PECVD, ICP CVD, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • 增長
    • HVPE, Nanofab

此信息是來源,覆核和適應從牛津儀器等離子技術提供的材料。

關於此來源的更多信息,请請參觀牛津儀器等離子技術。

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

Last Update: 24. September 2013 05:39

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