Rolul BOE în procesele MEMS?

BOE (Etch oxid tamponat) este o chimie cheie de gravură umedă în procesele MEMS (sisteme microelectromecanice), utilizată în principal pentru a elimina selectiv straturile de sacrificiu de silice (SIO₂) sau straturile dielectrice și poate fi, de asemenea, utilizat pentru gravarea nitridei de siliciu (Si₃n₄) în condiții specifice.

Figura BOE lichid de coroziune îmbuteliată

BOE este alcătuit dintr -o soluție apoasă de acid hidrofluoric (HF) și fluorură de amoniu (NH₄F) amestecate în proporții specifice. În formulări tipice, concentrațiile de HF variază de la 0,2%~ 20%, iar concentrațiile NH₄F variază de la 1,5%~ 40%, iar unele formulări modificate adaugă, de asemenea, surfactanți (cum ar fi polietilen glicol octil eter) sau aditivi de amidă (cum ar fi n-butilbutilamidă) pentru a ajusta selectivitatea și uniformitatea. Adăugarea de fluorură de amoniu formează un sistem tampon (NH₄F-HF), care poate stabiliza rata de gravură și inhibă volatilizarea HF, crescând în același timp raportul de selecție Etch dintre SIO₂/SI (până la 100: 1 sau mai mult) pentru a reduce coroziunea accidentală pe substraturile siliconului.

0040-09094 Camera 200mm

 

Figura rezervorul de coroziune Boe

The concentration ratio of ammonium fluoride (NH₄F) solution commonly used by BOE in MEMS production lines is hydrofluoric acid (HF) solution≈ which is 7:1 (volume ratio), which is characterized by a fast etch rate (SiO₂ etch rate of about 10 nm/s), which is suitable for rapid removal of sacrificial layers, such as silicon oxide release under polysilicon structure. Another commonly used ratio is NH₄F : HF≈ 20:1 (volume ratio), which is characterized by a significantly lower etch rate (about 2-3 nm/s), but better uniformity, better sidewall protection, and a high SiO₂/Si selection ratio (>100: 1) Pentru a reduce supra-elaborarea substraturilor de siliciu, ceea ce face ca acesta să fie potrivit pentru îndepărtarea de film de oxid superficial sau pentru structuri de înaltă precizie.

0040-02544 corpul superior, metalul DPS

 

Figura Diagrama schematică a procesului de coroziune al BOE al SiO2

În procesul MEMS, BOE poate fi utilizat ca un strat de sacrificiu pentru a îndepărta lichidul chimic format cu cavitatea, cum ar fi accelerometrele, filtrele acustice în vrac trebuie adesea să formeze o cavitate între diafragmă și placa din spate, iar SIO₂ este depus pe substratul siliconului, ca un strat de siliciu, SIO₂ este selectat în timpul producției și după finalizarea procesului de siliciu, ca un strat de sacrificiu în timpul producției și după finalizarea procesului de structural, SIO₂ este selectat în timpul producției și după finalizarea procesului de structural, SIO₂ este selectat în timpul producției și după finalizarea procesării structuralului la nivel gravură umedă pentru a elibera structura mobilă. BOE poate fi, de asemenea, utilizat pentru a grava straturile izolatoare (cum ar fi oxizi depuși de SiO₂ sau CVD oxidate termic) pentru a crea găuri de contact sau zone de izolare. În plus, BOE este utilizat pentru a îndepărta stratul de oxid primar de pe suprafață și pentru a îmbunătăți aderența interfațială înainte de lipirea plafonului sau depunerea metalului. În linia de producție MEMS de 6 și 8 inch, masa umedă Boe este standard și este dedicată procesului de coroziune a nitrurii de silice/siliciu.