PL197618B1 - Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu - Google Patents
Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemuInfo
- Publication number
- PL197618B1 PL197618B1 PL353673A PL35367302A PL197618B1 PL 197618 B1 PL197618 B1 PL 197618B1 PL 353673 A PL353673 A PL 353673A PL 35367302 A PL35367302 A PL 35367302A PL 197618 B1 PL197618 B1 PL 197618B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silicon
- etched
- etching
- structures
- wet etching
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 title description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 17
- 238000000347 anisotropic wet etching Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Weting (AREA)
Abstract
Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu polegający na tym, że struktury krzemowe
trawi się w wodnych roztworach zasad organicznych i nieorganicznych w temperaturze do 80°C,
znamienny tym, że struktury krzemowe trawi się w zamkniętym naczyniu reakcyjnym w beztlenowej
atmosferze gazowej i przy podwyższonym ciśnieniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że struktury krzemowe trawi się w atmosferze
wodoru.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu, przeznaczony do mokrego trawienia przestrzennych struktur krzemowych, zwłaszcza krzemowych struktur mikromechanicznych, czy też mikrokonstrukcji mikromechanicznych, znajdujący zastosowanie w produkcji elementów mikromechanicznych, w szczególności mikroczujników ciśnienia, mikroczujników przepływu cieczy i gazów oraz miniaturowych czujników przyspieszenia. Podczas wytwarzania mikroukładów krzemowych bardzo ważne są parametry anizotropowego mokrego trawienia krzemu, takie jak anizotropia procesu, szczególnie szybkość trawienia płaszczyzn podstawowych, tzn. (100), (110) i (111), selektywność roztworu trawiącego względem masek tlenkowych i azotkowych wykonanych na podłożach krzemowych, jakość powierzchni trawionych, temperatura procesu oraz bezpieczeństwo procesu, higiena pracy i oddziaływanie na środowisko.
Znane są sposoby anizotropowego mokrego trawienia krzemu z wielu artykułów, na przykład K. Petersen: Silicon as an mechanical material. Proc. IEEE, Electon. Dev. 1982 vol. 70 nr 5 s. 420457; J. B. Agnell, S.C. Terry, P.W. Barth: Silicon micromechanical devices. Sci. Am. 1983 vol. 44 s. 44-54; K. D. Wise, S. K. Clark: Diaphragm formation and pressure sensitivity in batch-fabricated silicon pressure sensor. Int. Electron. Dev. Meeting (IEDM), Techn. Dig. IEEE 1978, str. 96-99, czy też J. C. Greenwood: Silicon in mechanical sensors. J. Phys. 21, 1988, str. 1114-1128. Sposoby te polegają na tym, że prowadzi się je w wodnych roztworach zasad organicznych i nieorganicznych pod ciśnieniem atmosferycznym. Roztwór trawiący jest ogrzewany do temperatury, najczęściej +80°C ze stabilizacją temperatury w zakresie ±0,5°C. Proces trwa, zazwyczaj od kilku do kilkunastu godzin, przykładowo warstwę krzemu o grubości 380 (im trawi się około 380 minut. Bardzo często naczynie reakcyjne przykrywa się pokrywą, która jest wyposażona w chłodnicę wodną o dużej wydajności.
Przedmiotem wynalazku jest sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu polegający na tym, że struktury krzemowe trawi się w wodnych roztworach zasad organicznych i nieorganicznych w temperaturze do 80°C.
Istota sposobu polega na tym, że struktury krzemowe trawi się w zamkniętym naczyniu reakcyjnym w beztlenowej atmosferze gazowej i przy podwyższonym ciśnieniu. Korzystnie struktury krzemowe trawi się w atmosferze wodoru.
Zaletą nowego sposobu anizotropowego mokrego trawienia krzemu jest przede wszystkim kilkakrotne skrócenie czasu trawienia w porównaniu do czasu trawienia prowadzonego w znanych sposobach, jednocześnie z bardzo dobrze zachowaną anizotropią trawienia. Powierzchnia krzemu trawiona nowym sposobem charakteryzuje się dużą gładkością, zwiększone ciśnienie nie wpływa na szybkość trawienia powszechnie stosowanych warstw maskujących wykonanych, np.: tlenku krzemu i azotku krzemu.
Nieoczekiwanie okazało się, że w przypadku, gdy struktury krzemowe trawi się w atmosferze wodoru, podczas gdy w wyniku reakcji wydziela się wodór, również znacznie zwiększa się szybkość procesu trawienia.
Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach realizacji sposobu anizotropowego mokrego trawienia krzemu.
P r z y k ł a d 1
Sposób mokrego anizotropowego trawienia krzemu polega na tym, że na powierzchnię krzemu o orientacji krystalograficznej (100) nanosi się warstwę maskującą z dwutlenku krzemu i trawi się anizotropowo strukturę w 10 molowym roztworze KOH w temperaturze 80°C w atmosferze wodoru pod ciśnieniem 3,44 MPa. Szybkość trawienia krzemu wynosi 4,8 μ m/min a otrzymana powierzchnia charakteryzuje się dużą gładkością przy zachowanej bardzo dobrej anizotropii trawienia.
P r z y k ł a d 2
Sposób mokrego anizotropowego trawienia krzemu przebiega jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że trawi się struktury z krzemu o orientacji krystalograficznej (110), na którym wykonuje się maskę z azotku krzemu, w 10 molowym roztworze NaOH w temperaturze 80°C w atmosferze wodoru pod ciśnieniem 3,44 MPa. Szybkość trawienia krzemu wynosi 7,1 μ m/min. Otrzymana powierzchnia charakteryzuje się dużą gładkością przy zachowanej anizotropii.
P r z y k ł a d 3
Sposób mokrego anizotropowego trawienia krzemu przebiega jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że trawi się struktury z krzemu w atmosferze azotu pod ciśnieniem 4,5 MPa. Szybkość trawienia krzemu wynosi 5,2 μ m/min.
PL 197 618 B1
P r z y k ł a d 4
Sposób mokrego anizotropowego trawienia krzemu przebiega jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że trawi się struktury z krzemu w atmosferze argonu pod ciśnieniem 3,0 MPa. Szybkość trawienia krzemu wynosi 3,2 μ m/min.
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu polegający na tym, że struktury krzemowe trawi się w wodnych roztworach zasad organicznych i nieorganicznych w temperaturze do 80°C, znamienny tym, że struktury krzemowe trawi się w zamkniętym naczyniu reakcyjnym w beztlenowej atmosferze gazowej i przy podwyższonym ciśnieniu.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że struktury krzemowe trawi się w atmosferze wodoru.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL353673A PL197618B1 (pl) | 2002-04-29 | 2002-04-29 | Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL353673A PL197618B1 (pl) | 2002-04-29 | 2002-04-29 | Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL353673A1 PL353673A1 (pl) | 2003-11-03 |
| PL197618B1 true PL197618B1 (pl) | 2008-04-30 |
Family
ID=29776316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL353673A PL197618B1 (pl) | 2002-04-29 | 2002-04-29 | Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL197618B1 (pl) |
-
2002
- 2002-04-29 PL PL353673A patent/PL197618B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL353673A1 (pl) | 2003-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3616055B2 (ja) | 粘着防止微細構造物の製造方法 | |
| US5378312A (en) | Process for fabricating a semiconductor structure having sidewalls | |
| Guckel et al. | Fabrication of micromechanical devices from polysilicon films with smooth surfaces | |
| US7582514B2 (en) | Microelectromechanical systems encapsulation process with anti-stiction coating | |
| Bustillo et al. | Process technology for the modular integration of CMOS and polysilicon microstructures | |
| WO2003068868A3 (en) | Method of producing plane-parallel structures of silicon suboxide, silicon dioxide and/or silicon carbide, plane-parallel structures obtainable by such methods, and the use thereof | |
| US20050014374A1 (en) | Gap tuning for surface micromachined structures in an epitaxial reactor | |
| Walker et al. | Mechanical integrity of polysilicon films exposed to hydrofluoric acid solutions | |
| WO1996008036A1 (en) | Process for producing micromechanical structures by means of reactive ion etching | |
| WO1999056310A3 (en) | Method for etching low k dielectric layers | |
| WO2010065518A1 (en) | Methods for graphene-assisted fabrication of micro- and nanoscale structures and devices featuring the same | |
| Guckel et al. | Advances in processing techniques for silicon micromechanical devices with smooth surfaces | |
| Wang et al. | Wet-etch patterning of lead zirconate titanate (PZT) thick films for microelectromechanical systems (MEMS) applications | |
| US7595539B2 (en) | Method for release of surface micromachined structures in an epitaxial reactor | |
| PL197618B1 (pl) | Sposób anizotropowego mokrego trawienia krzemu | |
| US8232143B2 (en) | Device formed using a hard mask and etch stop layer | |
| US20150279656A1 (en) | GaN EPITAXIAL GROWTH METHOD | |
| Lv et al. | Fabrication of large-area suspended MEMS structures using GaN-on-Si platform | |
| CN104261345B (zh) | 干法刻蚀微电机系统牺牲层的方法 | |
| Lee et al. | Method on surface roughness modification to alleviate stiction of microstructures | |
| US20100129610A1 (en) | Prismatic silicon and method of producing same | |
| Zorman et al. | Material aspects of micro-and nanoelectromechanical systems | |
| US10662058B1 (en) | Wet etch patterning of an aluminum nitride film | |
| Jin et al. | The ICP etching technology of 3C-SiC films | |
| Resnik et al. | Etching properties of DC sputtered Al thin films in silicon micromachining |