BoE'nin MEMS süreçlerinde rolü?

BoE (tamponlu oksit etch), esas olarak silikon (Sio₂) kurban katmanlarını veya dielektrik tabakaları seçici olarak uzaklaştırmak için kullanılan MEMS (mikroelektromekanik sistemler) işlemlerinde önemli bir ıslak aşındırma kimyasıdır ve ayrıca belirli koşullar altında silikon nitrür (si₃n₄) kazınmak için kullanılabilir.

Şekil Boe Şişelenmiş Korozyon Sıvısı

BOE, spesifik oranlarda karıştırılmış sulu bir hidrofluorik asit (HF) ve amonyum florür (NH₄F) çözeltisinden oluşur. Tipik formülasyonlarda, HF konsantrasyonları%0.2 ~%20 ve NH₄F konsantrasyonları%1.5 ~%40 arasında değişir ve bazı modifiye edilmiş formülasyonlar ayrıca etch seçiciliğini ve birikimliğini ayarlamak için yüzey aktif maddeler (polietilen glikol oktil eter) veya amid katkı maddeleri (N-butilbutilamid gibi) ekler. Amonyum florür eklenmesi, silikon substratlar üzerindeki kazara korozyonu azaltmak için SiO₂/Si'nin (100: 1 veya daha fazla) etch seçim oranını arttırırken, aşındırma hızını stabilize edebilen ve HF'nin dalgalanmasını inhibe edebilen bir tampon sistemi (NH₄F-HF) oluşturur.

0040-09094 Oda 200mm

 

Şekil Boe korozyon tankı

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) Silikon substratların aşırı akışını azaltmak, bu da sığ oksit filmin çıkarılması veya yüksek hassasiyetli yapılar için uygun hale getirir.

0040-02544 Üst gövde, DPS Metal

 

SIO2'nin BOE korozyon sürecinin şekil şematik diyagramı

In the MEMS process, BOE can be used as a sacrificial layer to remove the chemical liquid formed with the cavity, such as accelerometers, bulk acoustic filters often need to form a cavity between the diaphragm and the backplate, and SiO₂ is deposited on the silicon substrate as a sacrificial layer during manufacturing, and after completing the structural layer processing, SiO₂ is selectively removed by BOE wet hareketli yapıyı serbest bırakmak için aşındırma. BOE ayrıca temas delikleri veya izolasyon alanları oluşturmak için yalıtım katmanlarını (termal olarak oksitlenmiş Sio₂ veya CVD birikmiş oksitler gibi) aşındırmak için de kullanılabilir. Ek olarak, BOE, gofret bağından veya metal birikiminden önce yüzeydeki birincil oksit tabakasını uzaklaştırmak ve arayüzey yapışmasını iyileştirmek için kullanılır. 6 ve 8 inç MEMS üretim hattında, BOE ıslak masası standarttır ve silika/silikon nitrürün korozyon sürecine adanmıştır.