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微纳电子技术 2015年第3期52卷 185-190页

作者：刘方方展明浩许高斌黄斌管朋合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽省MEMS工程技术研究中心合肥230009 中国兵器工业集团北方通用电子集团有限公司安徽蚌埠233042

电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是体硅深加工的一项关键技术。介绍了ICP刻蚀技术的相关概念与方法,在对Si(100)进行大量深刻蚀实验的基础上,深入分析刻蚀∕钝化周期、极板功率、SF6/C4F8气体流量和腔室压力等主要工艺参数对刻蚀侧壁垂... 详细信息

电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是体硅深加工的一项关键技术。介绍了ICP刻蚀技术的相关概念与方法,在对Si(100)进行大量深刻蚀实验的基础上,深入分析刻蚀∕钝化周期、极板功率、SF6/C4F8气体流量和腔室压力等主要工艺参数对刻蚀侧壁垂直度的影响。通过对ICP刻蚀的刻蚀∕钝化周期和极板功率参数进行正交实验,给出了通用槽宽分别为2,5和10μm时的优化工艺参数,成功实现了三个垂直度达(90±0.02)°、高深宽比≥10、侧壁光滑的深槽结构。将优化后的工艺参数用于某陀螺仪的刻蚀实验,获得了理想的刻蚀形貌。

关键词：电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺参数正交实验过程优化刻蚀垂直度

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MEMS温度传感器中ICP刻蚀技术研究

MEMS温度传感器中ICP刻蚀技术研究

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作者：刘方方合肥工业大学

学位级别：硕士

随着MEMS传感器应用越来越普及,在对其加工工艺的要求也在不断提高。作为MEMS器件加工的一项关键技术——ICP刻蚀技术,因其刻蚀过程自动化程度高、刻蚀侧壁垂直度好、大面积刻蚀均匀性好及污染少等优点,目前被广泛应用于体硅MEMS工艺中... 详细信息

随着MEMS传感器应用越来越普及,在对其加工工艺的要求也在不断提高。作为MEMS器件加工的一项关键技术——ICP刻蚀技术,因其刻蚀过程自动化程度高、刻蚀侧壁垂直度好、大面积刻蚀均匀性好及污染少等优点,目前被广泛应用于体硅MEMS工艺中的高深宽比刻蚀。但是由于ICP刻蚀技术的机理比较复杂,影响刻蚀结果的工艺参数较多,所以ICP刻蚀技术总体上还不够成熟,具体表现在没有具体的ICP刻蚀仿真工具软件,刻蚀工艺参数不易调整,对刻蚀结果的预测不够准确等,所以现在工艺上主要通过大量的实验来对参数进行调整、验证及改进,已达到刻蚀的要求。本论文是在本课题组前期对不同形貌结构的刻蚀工艺进行研究的基础上,在设计温度传感器梳齿结构的加工过程中,确立的ICP刻蚀工艺实验目的及工艺参数调整的方向。实验首先研究ICP刻蚀的各参数对其刻蚀结果的影响,重点研究刻蚀／钝化周期、气体流量、极板功率和偏置电压等条件因素对刻蚀结果产生的影响,最后采用正交实验法设计实验方案。分别优化得到了三种尺寸槽宽刻蚀到所需深度时,其侧壁垂直度达到最优的刻蚀参数。再将最优工艺参数应用于某陀螺仪的实际制备中,得到了较为理想的刻蚀形貌,陀螺仪的各项性能指标满足了传感器的实用化需求。另外,ICP刻蚀技术在对硅、二氧化硅材料以及Ⅲ-V族化合物等材料刻蚀方面的应用越来越多,并获得了很好的效果。MEMS的未来无可限量,ICP刻蚀技术必将越发成熟,在微纳电子器件的加工中发挥应有的作用。

关键词：温度传感器 ICP刻蚀 MEMS 工艺参数刻蚀垂直度

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