Hard materials deep etch

Abstract

Глубокое травление кремния с применением Bosch-процесса или криогенных микротехнологий успешно исследуется и совершенствуется в течение уже нескольких десятилетий. Гораздо хуже изучено высокоскоростное направленное травление твердых материалов, применяющихся, например, в производстве МЭМС. В настоящей статье рассматриваются области применения твердых материалов в полупроводниковой промышленности, а также оборудование и процессы для их плазменного травления. Deep etching of silicon, achieved via Bosch or cryogenic microfabrication technologies, has been well studied and developed over the last decades. Opposite from silicon, high rate directional etching of hard materials for applications such as MEMS is much less investigated. This paper highlights possible applications of hard materials in semiconductor industry, and appropriate equipment and etch processes for hard material treatment by plasma. С труктуры с большой глубиной рельефа, вер-тикальными боковыми стенками, хорошей однородностью и высоким аспектным отно-шением требуются для многих приложений, вклю-чая производство MEMS, новые технологии сборки, а также изготовление интегральной оптики. Глубокое реактивное ионное травление DRIE (Deep Reactive Ion Etching) оптимально подходит для получения таких структур и в настоящее время широко используется в кремниевых технологиях. Глубокий рельеф фор-мируется путем бомбардировки подложки ионами. Профиль травления можно изменять, управляя соста-вом газовой среды, давлением и другими параме-трами процесса.В настоящее время в производстве МЭМС, 3D-сборке и других областях резко повысился интерес к при-менению таких активных и пассивных твердых материа лов, как стекло, кварц, карбид кремния, кварцевое стекло, ниобат лития и танталат лития. Структуры с глубоким рельефом на этих материа-лах, как правило, создаются методами механической обработки, а применение DRIE пока слабо изучено. Действительно, DRIE сложно использовать для таких материалов, поскольку особенности их химического состава обычно накладывают ограничения на аспект-ное отношение, гладкость поверхности, селектив-ность и глубину травления. Поэтому, чтобы сделать возможным и экономически целесообразным глубо-кое травление твердых материалов с формированием высококачественных структур, необходима разра-ботка новых методов и технологий. возможноСти применения drie для твердых материаловРазработка инновационных решений для глубокого травления твердых материалов велась компанией CORIAL в кооперации с промышленными предприя-тиями и научно-исследовательскими центрами. Основной целью этого сотрудничества было созда-ние промышленных систем травления, технологий, литографических масок и микроструктур, необходи-мых для производства нового поколения устройств для телекоммуникаций (SAW), МЭМС и часовой промышленности.За последние месяцы подразделение исследо-ваний и разработок компании CORIAL выполнило несколько НИОКР в области оборудования и процес-сов для обработки твердых материалов по технологии DRIE. В результате этой работы создано и уже доступно для коммерческого и...

Creation of periodic structures in a thick photopolymerizing layer

“…However, even with deep etching (when the anisotropic properties of the material are used) the profile has a trapezoidal shape in depth. [13][14][15][16][17] Layerby-layer assembling of the structure does not solve the problem, since the number of applied layers is limited and precise alignment of the pattern is required at each stage. 8,13,18 Recently, photopolymerizable compositions (PPCs) sensitive to visible radiation, [19][20][21][22] which allow light to initiate nonuniform polymerization in the volume, have become increasingly popular.…”

“…Therefore, methods based on applying a topological pattern directly to the entire surface of a photoresist layer with further etching of the substrate could be more successfully used. However, even with deep etching (when the anisotropic properties of the material are used) the profile has a trapezoidal shape in depth 13–17 . Layer‐by‐layer assembling of the structure does not solve the problem, since the number of applied layers is limited and precise alignment of the pattern is required at each stage 8,13,18 …”