ICP刻蝕在加速度計制造中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，感應(yīng)耦合等離子體刻蝕(ICP刻蝕)技術(shù)隨著MEMS的發(fā)展而變得愈加重要，得到了廣泛的應(yīng)用。比喻的說，現(xiàn)在ICP刻蝕還處在青少年時期，呈現(xiàn)出朝氣蓬勃的勢頭，發(fā)展前景非常明朗，但是同時還不成熟，存在很多未知角落需要等待研究和發(fā)掘。為了使ICP刻蝕得到更好的發(fā)展和更廣闊的應(yīng)用，本文展開了研究。
　　本文針對較為成熟的博世過程(Bosch Process)進(jìn)行了詳細(xì)周密的實驗，對幾個重要的刻蝕參數(shù)都進(jìn)行了研究分析。其中包括參與刻蝕

2、的氣體的流量、反應(yīng)腔室內(nèi)的壓強、反應(yīng)腔室內(nèi)的溫度、基板偏壓功率、線圈功率和平板功率等參數(shù)。研究并繪制了這些參數(shù)對刻蝕速率，選擇比，形貌等的影響，制作了直觀的折線圖。用正交試驗的方法獲得了優(yōu)化的刻蝕參數(shù)，并進(jìn)行了實驗。
　　在采用博世過程刻蝕時，經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象包括Footing效應(yīng)，Lag效應(yīng)。Footing效應(yīng)又稱鉆蝕效應(yīng)。在SOI硅片的硅-絕緣體交接出，容易出現(xiàn)橫向鉆蝕。Lag效應(yīng)又稱負(fù)載效應(yīng)，較寬的溝槽刻蝕速率快于較窄溝槽刻蝕

3、速率的現(xiàn)象。由于博世過程的原理限制，側(cè)壁上不可避免的會出現(xiàn)粗糙的細(xì)紋，需要一些解決辦法來減小這些細(xì)紋，是側(cè)壁變得更加光滑。上述問題在本文中都提到了解決方法。
　　與成熟的博世過程相比，還有一些應(yīng)用比較廣泛的ICP刻蝕工藝，這里面的佼佼者是低溫硅刻蝕工藝(Cryogenic Silicon Etching)。低溫硅刻蝕工藝能夠獲得比博世過程更光滑的側(cè)壁，同時刻蝕速率相近。因為需要零下一百攝氏度左右的低溫，所以在應(yīng)用中不及博世過程廣泛