采用防Footing效应工艺加工的SOI微加速度计

• 作者: 李志宏 杨振川 毛旭 闫桂珍
• 来源期刊: 纳米技术与精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 绝缘体上硅(SOI) 微加速度计 横向刻蚀 保护电极
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 页码范围: 330-334
• 分类号: TH824+.4|V241.62+2
• 字数: 1838字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-6030.2010.04.009

摘要

为了解决深刻蚀绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI)材料时存在的横向刻蚀(Footing)效应,在背腔释放SOI微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)工艺基础上,提出并实现了一种改进的利用背面保护电极抑制Footing效应的工艺方案.在SO圆片上生长SiI2和Si3N4掩模材料并图形化后,背面腐蚀支撑层Si至掩埋层SiO2.去除掩埋层SiO2后,完成正面Al电极和背面保护Al电极的溅射.深反应离子干法刻蚀SOI圆片形成结构,再腐蚀背面Al薄膜完成结构释放.基于该工艺,对结构层厚度为80 μm的采用双端固支梁的SOI微加速度计的结构进行设计与仿真、器件加工和最终的性能测试.加速度计在±1 g(g=9.8 m/s2)范围内的灵敏度和非线性度分别为106.7 mV/g和0.1%.实验结果表明,该改进工艺方案可以有效抑制Footing效应对器件结构的损伤,提高加工的可靠性.