纳米技术与精密工程
納米技術與精密工程
납미기술여정밀공정
NANOTECHNOLOGY AND PRECISION ENGINEERING
2010年
4期
330-334
,共5页
毛旭%杨振川%李志宏%闫桂珍
毛旭%楊振川%李誌宏%閆桂珍
모욱%양진천%리지굉%염계진
绝缘体上硅(SOI)%微加速度计%横向刻蚀%保护电极
絕緣體上硅(SOI)%微加速度計%橫嚮刻蝕%保護電極
절연체상규(SOI)%미가속도계%횡향각식%보호전겁
为了解决深刻蚀绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI)材料时存在的横向刻蚀(Footing)效应,在背腔释放SOI微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)工艺基础上,提出并实现了一种改进的利用背面保护电极抑制Footing效应的工艺方案.在SO圆片上生长SiI2和Si3N4掩模材料并图形化后,背面腐蚀支撑层Si至掩埋层SiO2.去除掩埋层SiO2后,完成正面Al电极和背面保护Al电极的溅射.深反应离子干法刻蚀SOI圆片形成结构,再腐蚀背面Al薄膜完成结构释放.基于该工艺,对结构层厚度为80 μm的采用双端固支梁的SOI微加速度计的结构进行设计与仿真、器件加工和最终的性能测试.加速度计在±1 g(g=9.8 m/s2)范围内的灵敏度和非线性度分别为106.7 mV/g和0.1%.实验结果表明,该改进工艺方案可以有效抑制Footing效应对器件结构的损伤,提高加工的可靠性.
為瞭解決深刻蝕絕緣體上硅(silicon on insulator,SOI)材料時存在的橫嚮刻蝕(Footing)效應,在揹腔釋放SOI微機電繫統(micro electro mechanical system,MEMS)工藝基礎上,提齣併實現瞭一種改進的利用揹麵保護電極抑製Footing效應的工藝方案.在SO圓片上生長SiI2和Si3N4掩模材料併圖形化後,揹麵腐蝕支撐層Si至掩埋層SiO2.去除掩埋層SiO2後,完成正麵Al電極和揹麵保護Al電極的濺射.深反應離子榦法刻蝕SOI圓片形成結構,再腐蝕揹麵Al薄膜完成結構釋放.基于該工藝,對結構層厚度為80 μm的採用雙耑固支樑的SOI微加速度計的結構進行設計與倣真、器件加工和最終的性能測試.加速度計在±1 g(g=9.8 m/s2)範圍內的靈敏度和非線性度分彆為106.7 mV/g和0.1%.實驗結果錶明,該改進工藝方案可以有效抑製Footing效應對器件結構的損傷,提高加工的可靠性.
위료해결심각식절연체상규(silicon on insulator,SOI)재료시존재적횡향각식(Footing)효응,재배강석방SOI미궤전계통(micro electro mechanical system,MEMS)공예기출상,제출병실현료일충개진적이용배면보호전겁억제Footing효응적공예방안.재SO원편상생장SiI2화Si3N4엄모재료병도형화후,배면부식지탱층Si지엄매층SiO2.거제엄매층SiO2후,완성정면Al전겁화배면보호Al전겁적천사.심반응리자간법각식SOI원편형성결구,재부식배면Al박막완성결구석방.기우해공예,대결구층후도위80 μm적채용쌍단고지량적SOI미가속도계적결구진행설계여방진、기건가공화최종적성능측시.가속도계재±1 g(g=9.8 m/s2)범위내적령민도화비선성도분별위106.7 mV/g화0.1%.실험결과표명,해개진공예방안가이유효억제Footing효응대기건결구적손상,제고가공적가고성.
