Peran BOE dalam proses MEMS?

BOE (buffered oxide etch) adalah kimia etsa basah utama dalam proses MEMS (sistem mikroelektromekanis), terutama digunakan untuk secara selektif menghilangkan lapisan pengorbanan silika (SiO₂) atau lapisan dielektrik, dan juga dapat digunakan untuk etsa silikon nitrida (Si₃n₄) dalam kondisi tertentu.

Figure boe cairan korosi botol

BOE terdiri dari larutan asam hidrofluorat (HF) dan amonium fluorida (NH₄F) yang dicampur dalam proporsi tertentu. Dalam formulasi khas, konsentrasi HF berkisar dari konsentrasi 0,2%~ 20%dan NH₄F berkisar dari 1,5%~ 40%, dan beberapa formulasi yang dimodifikasi juga menambahkan surfaktan (seperti polietilen glikol fenil eter) atau aditif amida (seperti N-butylbutylamide) untuk menyesuaikan selektivitas etsa dan seragam. Penambahan amonium fluoride membentuk sistem buffer (NH₄F-HF), yang dapat menstabilkan laju etsa dan menghambat volatilisasi HF, sambil meningkatkan rasio seleksi etsa SiO₂/Si (hingga 100: 1 atau lebih) untuk mengurangi korosi yang tidak disengaja pada substrat silikon.

0040-09094 Kamar 200mm

 

Tangki korosi boe

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) Untuk mengurangi over-etching substrat silikon, membuatnya cocok untuk penghilangan film oksida dangkal atau struktur presisi tinggi.

0040-02544 Tubuh bagian atas, logam DPS

 

Diagram skematik figur dari proses korosi BOE SiO2

Dalam proses MEMS, BOE dapat digunakan sebagai lapisan pengorbanan untuk menghilangkan cairan kimia yang terbentuk dengan rongga, seperti accelerometer, filter akustik massal yang sering dibutuhkan untuk membentuk rongga antara layer yang dipilih, dan SIO yang disetor pada silicon. etsa basah untuk melepaskan struktur bergerak. BOE juga dapat digunakan untuk mengeteksi lapisan isolasi (seperti oksida yang dioksidasi termal atau CVD yang teroksidasi) untuk membuat lubang kontak atau area isolasi. Selain itu, BOE digunakan untuk menghilangkan lapisan oksida primer pada permukaan dan meningkatkan adhesi antarmuka sebelum ikatan wafer atau deposisi logam. Dalam jalur produksi 6 & 8 inci, meja basah BOE adalah standar dan didedikasikan untuk proses korosi silika/silikon nitrida.