Удаление Stiction Свободное Органического Жертвенного Слоя в Изготавливании MEMS

Yin Xu

Yin Xu, Vlad Tarasov, Вэй Chen, Koukou Suu, ULVAC Технологии, Inc., Старший Заведущая, Инженер-технолог, Привод Ручейка 401 Грифона, Methuen, MA 01844, США, Пэ-аш: (001) 978-686-7550, Fx: (001) 978-689-6301, Соответствуя Автор: yxu@us.ulvac.com

Конспект

Одиночная передовая причина отказа выхода в изготавливании приборов MEMS «stiction»: неумышленное прилипание структурных компонентов до одно другое или к субстрату. Выпустите процессы и их специфические рецепты необходимо начать и оптимизировать основано на сочетание из структурном и жертвенных включили материалах, котор. В этом изучении, обсужено удаление stiction свободное органического жертвенного слоя в процессе отпуска MEMS. , котор подвергли действию и врезанные органический жертвенный слой извлекается кислородом - основанным процессом плазмы микроволны дистанционным с небольшим количеством фтора в собственническом путе. Этот процесс приводит к в польностью выпущенных структурах MEMS без отказов stiction.

Введение

Изготовление Микро--Electro-Механически Систем (MEMS) выведенных от индустрии интегральных схема (IC), но превращалось в своих собственных путях и направлениях никогда не предвидимых своими двойниками IC. Теперь сильно специализированная дисциплина в своем собственном праве, изготавливании MEMS использует не только все самомоднейшие методы процесса IC, но также романные методы изготовления и материалы польз non-микроэлектронные для того чтобы создать полные микросистемы с изощренными структурами и пустой космос внутри структуры. Приборы MEMS имеют большое разнообразие применений выполняя основные деятельности transduction сигнала как датчики и приводы. Уникально природа приборов MEMS вводит новые возможности и механизмы отказа в процессе производства, который отличал изготовление прибора IC.

Одиночная передовая причина отказа выхода в изготавливании приборов MEMS «stiction»: неумышленное прилипание структурных компонентов до одно другое или к субстрату. Из-за осложненной топографии приборов MEMS, их поверхностная зона к коэффициенту тома очень высока, типично 100:1 через 10.000: 1. В тоже время, они изготовлены как раз немного микронов выше их поддерживая субстрат. Сочетание из эти характеристики делает приборы MEMS очень впечатлительный к поверхностным усилиям, которые могут отклонить ые члены к одину другого или субстрату. Если отклоняющая сила достаточно сильна, то структуры MEMS могут контактировать с и постоянно придержаться к основному субстрату, причиняя отказ stiction.

Процессы Отпуска и их специфические рецепты необходимо начать и оптимизировать основано на сочетание из структурном и жертвенных включили материалах, котор. В этой работе, полностью процесс сухой плазмы ashing использован для того чтобы извлечь слой фоторезиста органический жертвенный в процессе отпуска polysilicon MEMS. , котор подвергли действию и врезанные слой фоторезиста жертвенный извлекается кислородом низкой температуры - основанным процессом плазмы микроволны дистанционным с небольшим количеством фтора в собственническом путе. Этот процесс приводит к в польностью выпущенных структурах MEMS без отказов stiction. Существующие fabs могл использовать этот процесс отпуска MEMS с более высоким объём и более высоким выходом чем их традиционные процессы.

Результаты

Шаг отпуска в процесс изготовления MEMS выборочно вытравляет жертвенный слой и выпускает микроструктуры, создавая freestanding micromechanical структуры как консольные лучи. Нескольким важных критериев нужно быть рассмотренным здесь: (I) Отпуск структуры MEMS без отказа stiction, (ii) Высокое удаление ashrate жертвенного слоя (в этих случае, фоторезисте), (III) Полное удаление выпарки, (iv) Высокая селективность жертвенного слоя к структуре MEMS (в этот случай, структура MEMS сделана polysilicon).

Вся работа была выполнена на ULVAC Enviro TM сухом сопротивляет и системе удаления полимера. Эта система включает и источник плазмы микроволны идущий дальше по потоку и источник плазмы non-повреждения RIE для сопротивляет обнажать и чистка выпарки. Расследовано влияние температуры, содержания фтора, источника плазмы. Процесс отпуска окончательного stiction свободный низкая температура, кислород - основанный процесс микроволны с небольшим количеством фтора. Номинальное ashrate процесса около 2 um/min, и селективность жертвенного слоя к структуре MEMS около 900: 1.

Диаграмма 1. Селективность фоторезиста к polysilicon с меняя процентом газа фтора.

Авторское Право AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 09:48

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit