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微纳代工MEMS代工中刻蚀中的材料该如何选择

2020-09-11

  微纳代工中刻蚀工艺对材料正确的选择,是为开发不同器件工艺的有效途径。在刻蚀中常用材料的范围及其与HF工艺的兼容性,这些信息可以为未来设计的材料选择提供依据,并可以缩短开发时间。

 

  在微纳代工MEMS代工中二氧化硅和氮化硅层在MEMS器件中十分常见,通过蚀刻去除牺牲氧化层是MEMS制造工艺的基础。至关重要的是,无氧蚀刻工艺不会对钝化或其它用途的任何氮化硅层造成不利影响。催化剂可用于提高此类所需材料的选择性。当存在特定催化剂时,氧化物的蚀刻速度更快,而氮化硅则不会。这种方法可以使氧化物的蚀刻更快,同时对暴露在MEMS蚀刻工艺中的任何氮化物层的影响最小。

 

  即使仅存在氧化物时,也可以利用热生长氧化物与借助等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)技术所沉积的氧化物之间的差异来创建选择性蚀刻工艺。具体而言,热氧化物的密度比PECVD氧化物高,因此更难蚀刻。利用这一特点,当沉积氧化物是MEMS结构中的牺牲层时,可以使用热氧化物作为蚀刻停止层进行微分蚀刻。通过对PECVD材料组的这种控制及其选择性蚀刻工艺,可以创建仅具有氧化物层的MEMS结构。这样可以简化某些加工过程,同时避免了更多材料混合的挑战。

 

  memsstar气相HF蚀刻系统可与多种材料高度兼容,并且随着我们与客户的持续合作以及对该领域研究的持续支持,材料清单也在不断扩展。

 

  在氧化物部分,只有掺杂氧化物与memsstar的HF蚀刻系统不兼容。对于结构层,虽然PECVD氮化硅需要额外注意以确保兼容性,但所有已识别的材料均可兼容。对于其他功能层,仅钽和光刻胶层不兼容,而氮化钛可能兼容,也可能不兼容,这取决于TiN沉积工艺。