多晶硅表面微纳加工技术介绍
2021-10-08
据博研小编了解，多晶硅表面微纳加工是一种制造微机电系统（MEMS）的技术，其基础是用于制造集成电路的制造方法和工具集。从历史上看，多层多晶硅制造的主要障碍与重复薄膜沉积和蚀刻产生的严重晶片形貌有关。
将化学机械抛光 (CMP) 引入表面微纳加工在很大程度上消除了这些问题，并为器件复杂性开辟了重要途径。
多晶硅表面微纳加工的广泛使用的主要障碍，特别是微驱动机制，是与器件表面相关的问题。
表面微纳加工使用微电子电路制造行业常见的平面制造技术来制造微机械设备。
工艺
工艺包括沉积和光刻图案化低应力多晶硅和牺牲二氧化硅的交替层。通过牺牲层蚀刻的通孔在机械层和基板之间提供了锚点。在工艺完成时，牺牲层，顾名思义，在氢氟酸 (HF) 中被选择性蚀刻掉，氢氟酸 (HF) 不会侵蚀多晶硅层。
结果是一个结构系统由一层提供电气互连的多晶硅和一个或多个独立的机械多晶硅层组成，可用于形成从简单的悬臂梁到复杂的弹簧、连杆、质量元件和接头系统的机械元件.
通过化学机械抛光 (CMP) 进行平坦化
通过表面微纳加工技术批量制造集成齿轮连杆组件存在基本困难。垂直形貌是由多个薄膜的重复沉积和蚀刻引入的。蚀刻产生的薄膜台阶通常在剩余的工艺过程中得以保留。这种地形会在运动部件之间产生机械干扰，并使后续工艺步骤复杂化。
当互连连杆必须越过齿轮边缘或齿轮的同心固定轮毂时，就会出现机械干涉，因为该机构会移动一个完整的旋转周期。连杆/齿轮干扰可以通过微引擎设计或在后续沉积附加膜之前对表面进行平面化来减轻。
尽管有几个问题对多晶硅表面微纳加工仍然很重要，例如薄膜材料特性的测量，以及薄膜残余应力的测量和控制，但它们并没有在表面相关现象的程度上阻碍器件的使用。
据博研小编的经验，许多设备可以充分设计和制造，具有所需的机械属性，但设备表面的静摩擦、摩擦和磨损现象是普遍使用的最大障碍。
上一篇：
什么是半导体材料 下一篇：
微纳加工的关键技术有哪些
