Зфокусований іонний промінь FIB гравіювання нагрівач
•< 5nm властивості
•перенос, хімічно- збільшене гравіювання
•рерозподіл може відбуватись
V
РідинниЙ Ga резервуар
Лінзові електроди
Відхилення електродів
Нейтралізація напруги Газове допоміжне
гравіювання
або розміщення
Вторичні іони
Сухе хімічне ( плазмове) гравіювання
Супроводжується такими процесами:
- Реактивні види генерування -Розкиданий по твердому тілу
-Адсорбція на поверхні
-Реакція на поверхні
-реактивна кластерна десорбція
-Дифузія далеко від поверхні
Особливості:
-Високоізотропний -Високо гравіюв. норми
(10-1000x над чистим фізичний) - висока вибірність Різновиди виготовлені з
-плазми“високий” тиск (100mT to 2Torr) - низька іонна енергія щоб запобігтиІонному розщепленню
Комбіноване фізичне і сухе хімічне гравіювання
e.g. RIE, реактивне FIB
RIE дуже зхоже на VLSI/MEMS Переваги:
-Швидкі гравіювальні операції
-Висока анізотропія
-Можливість використання багатьох матеріалів
Реактивне іонне гравіювання (RIE)
|
CAIBE |
RIBE |
MERIE |
RIE |
IBE |
MIE |
Barrel |
PE |
|
|
|
|
|
|
|
Etching |
|
Тиск |
~10-4 |
~10-4 |
10-3- |
10-3- |
~10-4 |
10-3-10-2 |
10-1-100 |
10-1-101 |
(Torr) |
|
|
10-2 |
10-1 |
|
|
|
|
Механізм |
|
|
|
|
|
|
||
хім |
хім |
хім |
хім / |
фіз |
фіз |
хім |
хім |
|
грав. |
фіз |
фіз |
фіз |
фіз |
|
|
|
|
Вибірковість добра |
добра |
добра |
добра |
погана |
погана |
прикрасно добра |
||
Профіль |
anis or |
anis |
anis |
iso or |
anis |
anis |
iso |
iso or |
|
iso |
|
|
anis |
|
|
|
anis |
|
Грав газ |
Пасивність |
SCS |
Cl2, BCl3 |
HBr, SF6/O2, CF4 |
poly-Si Cl2, SF6 |
HBr, SF6/O2, CF4 |
|
|
(+SF6 for oxide) |
|
SiO2 |
CHF3, CF4 |
N/A |
Si3N4 |
CCl2F2, SF6, CHF3 |
N/A |
Глубоке реактивне іонне гравіювання (DRIE)
Криогенний процес:
ICP для високої апертури плазменної щільності
одноманітності SF6/O2 бічна
стіна F-основаного хімія для максималього грав. рівня при низькій температурі (-110°C).
• гравіюв. норми |
> 3 µm/min |
• відношення опору |
> 75:1 |
• віжношення SiO2 |
> 150:1 |
• коефіцієнти зтиснення |
> 40:1 |
полімери rрадікали (пасивування) (легкегравіювання)
CFx+
nCFx
nCFx*
CFx+
nCF2
Енергетич . |
Енергетичні |
нейтрали |
радикали |
(пасивне видалення) |
(Si гравіюв.) |
SFx |
|
SFx+ |
|
SiFx |
F* |
|
|
SFx+ |
|
пасивне |
ETCH |
Мультиплексорне гравіюв. + пасивні етапи
Хімічно-механічна поліровка(CMP)
CMP = комбінована хімічна + фізична використовується для планаризації
Хімічна поліровка для MEMS плівок
Conformal topography before CMP Flat topography after CMP
Wet chemical etching
Хімічний механізм гравіювання
Проблеми:
-Загалом ізотропічне для тонких плівок,
-Іноді направлений (e.g. ZnO 5:1 бічний:вертикальний )
-Передача обмежена в малих каналах
Волога хімічна полярізація
material etchant |
notes |
|
Si |
KOH |
один з багатьох Si. |
SiO2 |
HF |
Si |
Si3N4 |
гаряче фосфорний |
не можливий з багатьма |
Al |
фосфорний / оцетовий |
кроками |
Au |
HCl:HNO3 (вода ) |
|
Ti, Cr |
HF : H2O2 or вода |
Ti/Cr used as Au/Pt прилипання |
P/R |
ацетон |
або інший органічний розчинник |