Fabricación de MEMS en sala blanca Antonio Luque GTE

Contenido La sala blanca Materiales Procesos de fabricación

Introducción a la sala blanca Procesamiento de obleas para construir MEMS Encapsulado del producto final Equipos de test y medida Control del ambiente

Comportamiento básico Vestimenta: traje, guantes, gafas Productos químicos: protector ocular, guantes, protector del cuerpo Plan de trabajo

Materiales disponibles Obleas Disoluciones químicas Máscaras de cromo Material auxiliar

Obleas Silicio Tipo (Si/SOI, p/n, SSP/DSP) Tamaño (100mm, 380/525 um) Orientación (,, ) Cuarzo Cristal (pyrex) amorfo

Disoluciones más comunes Ácido fluorhídrico (HF) Hidróxido de potasio (KOH) HNO3 + HF (poly etch) H3PO4 + HNO3 (Al etch)

Procesos disponibles Adición de material Sustracción de material Medida y análisis Postprocesado

Limpieza de las obleas Limpieza previa al proceso 1: residuos orgánicos 2: óxido 3: residuos metálicos

Limpieza RCA Baños de las obleas: Amoniaco + H2O2 + agua DI HF + DI HCL + H2O2 + DI Quick Dump Rinse

Deposición de material Deposición física (PVD) Deposición química (CVD) LPCVDPECVD

Deposición LPCVD Horno diferente según el material a depositar Materiales: polisilicio, nitruro (SiN), dopado, óxido húmedo, óxido de puerta, LTO Espesor según el tiempo Parámetros: material y tiempo

Deposición física PVD Sputtering Metales (Al, Ti, Ta, Pt,...) Aleaciones (Al+Si, W+Ti,...) Diel₫ctricos (SiO2, TiO2,...)

Fotolitografía Diseño de máscara Fabricación de máscara (o escritura directa) Deposición fotorresina InsolaciónRevelado Eliminación fotorresina y limpieza máscara

Fabricación de la máscara Sustrato de cuarzo y cromo Escritura con láser Revelado

Deposición fotorresina Elección tipo y espesor de fotorresina Proceso de las obleas en serie

Insolación Contacto duro o blando Alineación con patrón previo Alineación por dos caras Tiempo de exposición

Revelado y eliminación de PR Revelado en serie Procesamiento de la oblea con fotorresina Eliminación de la fotorresina (proceso seco o húmedo)

Grabado húmedo Uso de disolvente Parámetro: disolvente y tiempo Proceso por lotes

Grabado seco Grabado con plasma Recetas según el tipo de material Parámetro: tiempo Paro en el cambio de material Obleas una a una

Láser Usado para grabado y deposición

Mediciones PerfilConductividad Espesor de capas Microscopía

Medición de perfil Profilómetro de aguja Resolución mínima: la característica a medir debe tener un tamaño mínimo, debido al tamaño de la aguja

Medida de conductividad M₫todo de los cuatro puntos Determinación de resistencia. Para la resistividad hay que proporcionar el espesor

Medida de espesor Espesor de la capa superior, sabiendo cuáles son las capas inferiores Recetas según el material y las capas

Cortado de las obleas Cortado con diamante Tipo de diamante según el material a cortar

Microscopía SEM Scanning Electron Microscope Se puede cortar la oblea para inspeccionar el interior

Microscopía SEM Ampliación desde 15 a X, resolucion de 5 nm Típicamente lento, la velocidad depende de la resolución

Fin de la presentación