Технология изготовления элементов МЭМС и НЭМС с применением современных методов сухого травления.

В настоящее время успешно разрабатываются новые технологии микромеханики и наноэлектроники для изготовления высоконадежных микросенсоров, полевых эмиттеров и оптических приборов, прецизионных мембран, фильтров и биологических устройств. Для этих технологий наиболее значимыми требованиями являются: управление скоростью травления и достижение максимально высоких ее значений, управление профилем травления, высокая селективность, качественная поверхностная морфология, изготовление микроструктур с минимальной шириной линий, высоким аспектным отношением и большой глубиной, отсутствие нарушений, вызываемых травлением. Также важны такие характеристики, как плотность, чувствительность и быстродействие формируемых приборов. Все это обуславливает поиск новых решений в технологии сухого травления. Некоторые удачные результаты, достигнутые в этом направлении, приведены на рис. 5.18.

Как было отмечено ранее, обычные системы РИТ неприемлемы для изготовления современных устройств с высокоаспек-

Примеры микроэлектромеханических систем и микроме- ханических устройств, изготовленных методом переменной модуляции газа (Bosch-процесс)

Рис. 5.18. Примеры микроэлектромеханических систем и микроме- ханических устройств, изготовленных методом переменной модуляции газа (Bosch-процесс):

ионно-проекционная литография маски (а) диаметром 100 мм и толщиной 4,5 мкм, изготовленной из 100 мм кремниевой пластины, и ее увеличенные детали (б); тяжелая ионно-проекционная имплантация кремниевой фотомаски (в) толщиной приблизительно I00 мкм с наименьшей шириной структуры 20 мкм; электростатический привод микрозажима (г); консольный массив для атомно-силовой микроскопии для космической миссии ESA-Midas/Rosetta (()): отдельный консольный силовой датчик (е), изготовленный травлением через кремниевую мембрану, которая определяет толщину консоли тными структурами, для изготовления которых требуется независимое управление энергией ионов и плотностью потока ионов и нейтральных частиц. Эта проблема решается только использованием источников плазмы высокой плотности (HDP) и независимым ВЧ-питанием нижнего электрода-подложкодер- жателя.

Одним из примеров современных перспективных систем сухого травления является система с источником плотной плазмы на основе электронно-циклотронного резонанса (ЭЦР) и ВЧ-сме- щением нижнего электрода-подложкодержателя. СВЧ-мощ- ность через резонатор подается на внутренний ввод (рис. 5.19). В присутствии магнитного поля с индукцией до 875 Гс возникают условия для циклотронного резонанса, способствующего максимально эффективному поглощению СВЧ-мощности осциллирующими электронами, которые при ускорении ионизируют либо диссоциируют молекулы газов, подаваемых в реактор. Плотность ионного потока на подложкодержатель в такой системе достигает величины до 10 мА/см-2, а диапазон энергии ионов регулируется от 0 до нескольких сот электронвольт независимо от плотности потока. Близкими характеристиками обладают описанные ранее

Конструкция реактора с ЭЦР-источником плазмы

Рис. 5.19. Конструкция реактора с ЭЦР-источником плазмы

(см. раздел 2.3.5.6) системы с TCP- либо IС Р-источникам и плазмы. Системы с ЭЦР-, TCP- и 1СР-источниками плазмы работают при разных рабочих давлениях — от 10-2 до десятков и сотен паскалей, что позволяет решать широкий спектр технологических задач.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >