MEMS 제조에 있는 유기 희생적인 층의 Stiction 자유로운 제거

Yin Xu

Yin Xu, Vlad Tarasov, Wei Chen, Koukou Suu, ULVAC Technologies, Inc., 고위 관리자, 공정 공학, 401마리의 그리핀 시내 드라이브, Methuen, MA 01844, 미국, PH: (001) 978-686-7550, Fx: (001) 978-689-6301 의 대응 저자: yxu@us.ulvac.com

요약

MEMS 장치의 제조에 있는 수확량 실패의 단 하나 최초 원인은 "stiction"입니다: 서로 또는 기질에 구조상 분대의 계획되지 않ㄴ 접착. 프로세스를 풀어 놓거든 그들의 특정 조리법은 관련시킨 구조상과 희생적인 물자의 조합에 기지를 두어 개발되고 낙관되어야 합니다. 이 연구 결과에서는, MEMS 방출 프로세스에 있는 유기 희생적인 층의 stiction 자유로운 제거는 토론됩니다. 드러내고 내재되어 있던 유기 희생적인 층은 산소 - 소유 쪽에 있는 소량의 불소를 가진 기지를 둔 마이크로파 먼 플라스마 프로세스에 의해 제거됩니다. 이 프로세스는 stiction 실패 없이 완전히 풀어 놓인 MEMS 구조물 귀착됩니다.

소개

직접 회로 (IC) (MEMS) 산업에서 파생된 그것의 IC 카운터파트가 결코 예기한 그것의 자신의 방법 및 방향으로 마이크로 전기판 기계적인 시스템의 제작은, 그러나 발전하지 않았습니다. 지금 고유의 권리로 높게 전문화한 훈련은, MEMS 제조 현대 IC 프로세스 기술 뿐만 아니라 전부, 또한 비발한 제작 방법 및 용도 비 마이크로 전자 공학 정교한 구조물로 완전한 microsystems 및 구조물 안쪽에 빈 공간을 만들기 위하여 물자를 이용합니다. MEMS 장치에는 다양한 응용이 센서와 액추에이터로 기본적인 신호 변환 작동을 실행하는 있습니다. MEMS 장치의 유일한 본질은 IC 장치 제작과 다른 제조공정에 있는 새로운 도전 그리고 장애 메커니즘을 소개합니다.

MEMS 장치의 제조에 있는 수확량 실패의 단 하나 최초 원인은 "stiction"입니다: 서로 또는 기질에 구조상 분대의 계획되지 않ㄴ 접착. MEMS 장치의 복잡한 지세 때문에, 양 비율에 그들의 표면은 10,000를 통해 아주 높습니다, 전형적으로 100:1: 1. 동시에, 그(것)들은 약간 미크론 그들의 지원 기질의 위 다만 제조됩니다. MEMS 장치가 이 특성의 조합에 의하여 서로 또는 기질로 중단한 일원을 빗나가게 할 수 있는 해상부대에 아주 영향을 받기 쉬운 시킵니다. 쏠림힘이 충분히 강한 경우에, MEMS 구조물은 접촉하고 stiction 실패를 일으키는 원인이 되는 근본적인 기질에 영구히 고착할 수 있습니다.

방출 프로세스와 그들의 특정 조리법은 관련시킨 구조상과 희생적인 물자의 조합에 기지를 두어 개발되고 낙관되어야 합니다. 이 일에서는, 모든 건조한 플라스마 ashing 프로세스는 polysilicon MEMS 방출 프로세스에 있는 감광저항 유기 희생적인 층을 제거하기 위하여 이용됩니다. 드러내고 내재되어 있던 감광저항 희생적인 층은 저온 산소 - 소유 쪽에 있는 소량의 불소를 가진 기지를 둔 마이크로파 먼 플라스마 프로세스에 의해 제거됩니다. 이 프로세스는 stiction 실패 없이 완전히 풀어 놓인 MEMS 구조물 귀착됩니다. 기존 fabs는 그들의 전통 프로세스 보다는 더 높은 처리량 그리고 더 높은 수확량을 가진 이 MEMS 방출 프로세스를 사용할 수 있습니다.

결과

MEMS 제작 프로세스에 있는 방출 단계는 선택적으로 희생적인 층을 식각하고 공가 光速와 같은 독립 구조로 서있는 micromechanical 구조물을 만드는 미세를 풀어 놓습니다. 몇몇 중요한 표준은 여기에서 고려될 필요가 있습니다: (i) stiction 실패 없는 MEMS 구조물의 방출, (II) 희생적인 층의 높은 ashrate 제거 (이 경우에는, 감광저항), (iii) MEMS 구조물에 완전한 잔류물 제거, (iv) 희생적인 층의 높은 선택성 (이 경우에는, MEMS 구조물은 polysilicon로 만듭니다).

모든 일은 건조했던 ULVAC Enviro TM에 저항합니다와 중합체 제거 시스템 실행되었습니다. 이 시스템은 마이크로파 하류 플라스마 근원을 둘 다 통합하고 분리하고 잔류물 청소 저항합니다를 위한 비 손상 RIE 플라스마 근원은. 온도, 불소 내용, 플라스마 근원의 효력은 조사됩니다. 마지막 stiction 자유로운 방출 프로세스는 저온, 산소 - 소량의 불소를 가진 기지를 둔 마이크로파 프로세스입니다. 프로세스의 명목상 ashrate는 대략 2 um/min이고, MEMS 구조물에 희생적인 층의 선택성은 대략 900입니다: 1.

다양한 불소 가스 백분율을 가진 polysilicon에 감광저항의 숫자 1. 선택성.

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Feb 23, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:31

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