Способ компенсации неоднородности травления кремниевых перемычек по чипу (варианты) и кремниевая пластина с распределением чипов по данному способу (варианты)

Изобретение относится к области микроэлектронной техники. Кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем представляет собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них чипа, выполненного с разделенными между собой перемычками по крайней мере двумя участками. При этом на диске со стороны травления разделенные между собой перемычками участки чипа расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска. Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в уменьшении локального разброса критических размеров (толщины и/или глубины перемычек между участками в чипе или между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области микроэлектронной техники и касается способа компенсации неоднородности травления кремниевых перемычек по чипу при изготовлении многослойных микроэлектромеханических систем (МЭМС) на кремниевых подложках (пластинах), в частности, при производстве МЭМС акселерометров и гироскопов.

МЭМС-устройства обычно изготавливают на кремниевой подложке с помощью технологии микрообработки, аналогичной технологии изготовления однокристальных интегральных микросхем. Типичные размеры микромеханических элементов лежат в диапазоне от 1-100 мкм, тогда как размеры кристалла МЭМС имеют размеры от 1 до 20 мм.

Кремний является материалом, используемым для создания большинства интегральных схем, используемых в потребительской электроникe в современном мире. Распространённость, доступность дешёвых высококачественных материалов и способность к применению в электронных схемах делает кремний привлекательным для применения его при изготовлении МЭМС. Кремний также имеет значительные преимущества перед другими материалами благодаря своим физическим свойствам. Монокристалл кремния почти идеально подчиняется закону Гука. Это означает, что при деформации он не подвержен гистерезису и, следовательно, энергия деформации практически не рассеивается. Также кремний очень надежен при сверхчастых движениях, так как он обладает очень малой усталостью и может работать в диапазоне от миллиардов до триллионов циклов без разрушения.

Основные методы получения всех МЭМС-устройств на основе кремния: осаждение слоев материала, структурирование этих слоев с помощью фотолитографии и травления для создания требуемой формы.

Самым распространённым методом формирования структур МЭМС приборов является плазмохимическое травление (ПХТ) кремния. Данная технология позволяет создавать в объеме кремниевой подложки следующие микромеханические элементы - конструктивные узлы микроэлектромеханических систем и микросистемной техники (МСТ): мембраны, канавки (или бороздки), отверстия. Достоинством данного метода является возможность его совместимости со стандартными технологиями изготовления кремниевых интегральных схем.

В настоящее время ПХТ широко используется в технологии изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС) с субмикронными размерами элементов. По сравнению с традиционным жидкостным химическим травлением ПХТ обеспечивает высокую разрешающую способность при переносе рисунков с фоторезистивных масок на слои рабочих материалов на подложке кремния. Кроме того, ПХТ обладает такими достоинствами, как возможность совмещения операций травления, очистки поверхности подложек и снятия фоторезиста в одной и той же камере, а также возможность полной или частичной автоматизации процесса травления. В современных условиях производства СБИС метод ПХТ обеспечивает достаточно высокую избирательность (селективность) травления различных слоев материалов и равномерность травления на подложках большого диаметра при низком уровне загрязнения поверхности материала. В основе процесса ПХТ лежит гетерогенная химическая реакция, проходящая на границе двух фаз: твердой и газообразной (или плазмообразной). Реакция протекает между поверхностными атомами обрабатываемого материала и химически активными частицами (ХАЧ).

Диаметр кремниевых пластин постоянно увеличивается, позволяя размещать на рабочем поле все большее количество кристаллов. Увеличение диаметра пластин с 200 до 300 мм увеличивает количество кристаллов практически в 2,5 раза. При условии что чипы квадратные, на 300 мм подложке удастся разместить около 160 чипов, а на 450 мм подложке уже 386, что в 2.41 раза больше. В связи с этим выпускать кремниевые пластины размером более 200 мм становится все выгоднее.

Примером плотного расположения областей для чипов на поверхности кремниевой пластины является решение по CN110335825 ( H01L21/56, H01L23/31, опубл. 15.10.2019 г.). В этом решении предлагается подлежащие плазмохимическому травлению области для чипов располагать таблично: вертикально и горизонтально ориентированными и заполняющими всю площадь диска пластины. При такой плотной компоновке можно получить после разреза пластины достаточно большое количество чипов, что делает эффективным применение кремниевых пластин диаметром до 450 мм.

Это решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.

Известное решение использует плазмохимическое травление. Но технологии ультра больших интегральных схем одной из основных проблем является формирование структур с большим аспектным отношением (A>5). Такие структуры в слое SiO2, Si возникают при уменьшении размеров элементов ИС до 0,2 мкм. Наиболее отчетливо такая проблема проявилась при травлении структур в SiO2, которое осуществляют в высокоплотной фторуглеродной плазме. В такой плазме при травлении канавок с высоким аспектным отношением возникают различные эффекты, которые затрудняют формирование cтруктур с нужным профилем. Это апертурный, стоп-эффект, а также эффект образования вблизи угла на дне канавок углублений [Schaepkence M., Oehrlein G.S., Cook J.M. Effect of radio frequency bias on SiO2 feature etching in inductively coupled fluorocarbon plasmas.//J.Vac.Sci.Techn.2000.V.B.18.P. 848] или, наоборот, микровыступы. Все эти эффекты обусловлены ионной бомбардировкой поверхности. Последний эффект объясняли влиянием отраженных от стенок канавок ионов. Подобные эффекты, связанные с ионной бомбардировкой, возникают и при плазмохимическом осаждении материала в щелевые структуры. Такая же проблема возникает и при травлении структур с высоким аспектным отношением в кремнии. Хотя при этом боковые размеры элементов могут достигать микронных размеров, глубина травления должна составлять сотни микрон, что соответствует аспектному отношению >50. Такие структуры необходимы в микротехнологии при создании микродатчиков, кантиливеров, рентгеновских линз и других элементов микроприборов. (И.И. Амиров, М.О. Изюмов, О.В. Морозов "Плазмохимические процессы травления и осаждения материалов микроэлектроники в реакторе высокоплотной плазмы", Институт микроэлектроники и информатики РАН, г.Ярославль).

Таким образом, при увеличении плотности расположения областей для чипов возникают серьезные проблемы с геометрией мест травления. Более серьезная проблема появляется, когда области травления представляют собой места двух чипов, разделенных перегородкой.

Некоторые МЭМС приборы имеют элементы, вывешенные на кремниевых перемычках, получаемых методом плазмохимического травления кремния. При этом, ширина и глубина кремниевой перемычки определяются, в том числе, скоростью травления. Это означает, что перемычки одного чипа, находясь на разном расстоянии от центра пластины, будут обладать разной шириной и глубиной после процесса травления. Даже на современных установках плазмохимического травления скорость травления различается от центра к краю пластины. Это связано с техническими ограничениями при проектировании и изготовлении таких установок. Обычно, скорость травления плавно растёт от центра к краю столика, на котором лежит пластина.

На фиг. 1 следующими позициями обозначены: 1 - кремниевая пластина, 2 - плазма, 3 - маска, 4 - гнездо чипа после травления кремния, имеющее размеры h[тр] (глубина травления) и d[тр] (ширина травления), 5 - перемычка между участками чипа шириной L[кр].

Значит, на краю кремниевой пластины глубина и ширина образуемых каналов будет больше, чем в центре (см. h и d на фиг. 1). Как видно из фиг. 1, они определяют критически важную ширину конструктивной перемычки L[кр]. Чем дальше от края пластины, тем меньше будет ширина критического элемента конструкции L[кр].

Основные факторы неравномерности травления по площади столика:

1) Конфигурация электромагнитного поля в камере. Задаётся конструкцией самой камеры и ВЧ антенн.

2) Краевые эффекты – это совокупность изменения характеристик процессов у границы между различными участками. Например, на пластине у границы различных материалов. В данном случае, у границы столика начинается другая часть конструкции, например, некий элемент из другого материала. Часто, вокруг столика в таких установках располагаются щиты для защиты от плазмы некоторых элементов вокруг столика.

3) Неидеальность теплоотвода на краю столика. Популярным способом охлаждения пластины является подача гелия на её нижнюю сторону. На краях пластины в силу её постепенной деформации в процессе травления гелий начинает утекать из-под краёв пластины. В силу чего, вблизи края пластины может снижаться качество её охлаждения.

4) Неидеальность подачи газа-реагента в камеру. Газ подаётся в камеру в строго определённых точках. Поэтому невозможно обеспечить идеальную концентрацию реагента по поверхности пластины.

Этим объясняется изменение скорости травления от центра кремниевой пластины к краю столика, на котором лежит эта пластина. Технически это приводит к получению гнезд протравов 4 для чипов с разной толщиной перемычки между участками 4 в чипе, ширина которой зависит от места расположения области протрава 4 для чипов и расстояния каждого чипа (R1 ≠ R2, где R - расстояние от места протрава чипа до центра диска) в этой области 6 по отношению к геометрическому центру 7 кремниевой пластины 1 (фиг. 2). Для построения МЭМС необходимо производить сортировку таких чипов то размерам ширины их перемычек, что относится к трудоемкому и непроизводительному процессу и лишним затратам времени.

Анализ известных решений (например, JPS61168912, RU2258978) показал, что известны решения по компоновке, согласно которым чипы расположены на пластине в положениях, где чипы могут находится на одинаковом расстоянии от центра пластин. Такое расположение отдельных чипов обусловлено различными причинами (например, определенной плотностью упаковки чипов на пластине), или носит случайный характер, но не направлено на уменьшение локального разброса критических размеров во время процесса травления. В известных патентных источниках проблема неоднородности плазменной обработки пластины решается либо за счет особой конструкции устройства подачи газа в рабочую камеру (JP5211450, KR20080015754) либо изменения условий и режимов подачи газа в рабочей камере при плазменном травлении (WO2009118837, US9048178).

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в уменьшении локального разброса критических размеров (толщины и/или глубины перемычек между участками в чипе или между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления.

Указанный технический результат в части способа заключается в том, что способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере из двух участков, связанных перемычкой, с двумя участками, разделенными перемычкой, при этом в каждой области участки чипа разделенные перемычкой располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

Указанный технический результат в части устройства заключается в том, что кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем представляет собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них чипов, выполненных с разделенными между собой перемычками по крайней мере двумя участками, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные между собой перемычками участки чипа расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

Указанный технический результат в части способа заключается в том, что способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек между чипами характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

Указанный технический результат в части устройства заключается в том, что кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем представляет собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них по крайней мере двух чипов, связанных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные перемычкой чипы расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

При этом области для плазмохимического травления мест расположения чипов могут представлять собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не являются единственным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 - представлено схематическое изображение процесса плазмохимического травления области, состоящей из разделенных перемычкой участков чипа или чипов;

фиг. 2 - пример ориентации чипов на пластине, при котором критические элементы (перемычки) находятся на разном расстоянии от геометрического центра пластины;

фиг. 3 - вид в плане на чип маятникового чувствительного элемента MEMS акселерометра (схематическое изображение);

фиг. 4 - сечение А-А по фиг. 3;

фиг. 5 - вид в плане на чип маятникового чувствительного элемента MEMS акселерометра (схематическое изображение)

фиг. 6 - сечение Б-Б по фиг. 5;

фиг. 7 - пример ориентации чипов на кремниевой пластине, при котором критические элементы каждого чипа находятся на одинаковом расстоянии от геометрического центра пластины;

фиг. 8 - пример исполнения МЭМС из двух чипов с перемычками между ними.

Согласно настоящего изобретения рассматривается новый способ травления кремниевой пластины с областями каждая под чипы, выполненные с участками разделенными между собой перемычками или под разделенные перегородкой чипы или места для размещения чипов. Этот способ позволяет производить травление областей, которые получаются выполненными с одинаковыми по ширине и глубине перемычками между участками чипа в каждой области. Указанные области могут располагаться по окружным зонам, расположенным на одинаковом радиусе от геометрического центра кремниевой пластины. Способ позволяет компенсировать неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу. В итоге появляется возможность селективного отбора и сортировки чипов с одинаковой шириной перемычек. Требование по совпадению ширин перемычек обусловлено тем, что часть МЭМС использует перемычки в качестве базовых конструктивных элементов для микроэлектронных элементов в связи между участками чипа. Кроме того, процессы напыления, нанесения слоев и т.д. посредством которых создается наполнение чипа, выполняется на автоматизированных линиях без участия человека. А принцип работы таких линий основан на заранее проработанном алгоритме выполнения определенного действия, которое прямо связано с геометрическими размерами обрабатываемых участков.

Для того, чтобы уменьшить локальный разброс критических размеров во время этого процесса, элементы располагаются на пластине таким образом, чтобы критические элементы (то есть перемычки с определенной толщиной и/или глубиной) находились на одном (одинаковом) расстоянии от центра пластины во время Bosch-травления (процесс глубинного травления кремния).

В качестве примера исполнения такого чипа с перемычками можно рассмотреть схематическую конструкцию чипа для чувствительного элемента MEMS акселерометров (далее – MEMS акселерометра), который является маятниковым MEMS акселерометром. На одной пластине в процессе её обработки формируется множество идентичных приборов. Одна единица MEMS акселерометра на пластине будет далее называться «чип» или «чип акселерометра». Чувствительный элемент (маятник) закрепляется на площадке 8 в рамке 9 с помощью двух перемычек 5 (мостиков). Площадка получается подвешенной в рамке и держится на рамке только перемычками 5 (фиг. 3 и 4). При травлении полностью выбирается материал между площадкой и рамкой за исключением участков перемычек (фиг. 5 и 6). Толщина, длина и ширина этих перемычек 5 являются критическими параметрами для конечных функциональных характеристик прибора. Особенно нежелательна разница в габаритах между двумя перемычками одного чипа. Таким образом чип представляет собой два участка (площадка 8 и рамка 9), которые соединены между собой двумя перемычками. Количество перемычек может быть разным, это зависит от электронной структуры и компоновки электронной части и типа создаваемого прибора на чипе.

Для реализации заявленного способа используется кремниевая пластина 1 для изготовления микроэлектромеханических систем, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, выращенный методами Чохральского или зонной плавки с определенной ориентацией кристаллической решетки. Технология получения чистого кремния и его обработка и резка на диски в рамках данной заявки не рассматриваются. На рабочей поверхности этого диска методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области 6, каждая из которых предназначена для расположения разделенных между собой перемычкой чипов или гнезд 4 для структуры чипов (фиг. 7). Такие области 6 компоновочно занимают практически всю площадь рабочей поверхности (с учетом зазоров между областями).

При традиционно используемой упорядоченной системе табличной компоновки областей или мест для чипов на поверхности диска (структурированные горизонтальные и вертикальные ряды или расположение по типу сот) в процессе плазмохимического травления и вследствие неравномерности скорости травления по поверхности диска между областями или смежно расположенными чипами происходит изменение ширины перемычек. При этом уменьшение ширины так же подчинено той же зависимости от расстояния от центра диска до его периферии.

Это объясняется тем, что ионы в плазме, падающие на поверхность диска под наклонным углом, характеризуются более высокой по сравнению со случаем нормального падения вероятностью эмиттирования атома, вектор скорости которого направлен от поверхности кремниевой подложки. Кроме того, такие ионы передают большую долю своей энергии приповерхностным атомам, вероятность эмиссии которых выше. Это приводит к тому, что процесс деструктуризации поверхности кремниевой пластины у периферии имеет ускоренный характер по сравнению с этим же процессом под нормальным вектором излучения (вертикально падающим излучением).

Плазменный поток, сгенерированный источником и направленный на поверхность кремниевой пластин, в целом можно рассматривать как некий столб, в котором векторы линий излученного потока в центральной осевой части потока имеют падение на пластину по нормали, а по мере удаления от оси линии потока падают на пластину под углом от нормали. Поскольку плазменный столб можно рассматривать одинаково ориентированным по объему поперечного сечения, то можно говорить, что скорость деструкции кремния считается одинаковой на окружности одного радиуса, измеряемого от геометрического центра кремниевого диска (И.И. Амиров, М.О. Изюмов, О.В. Морозов "Плазмохимические процессы травления и осаждения материалов микроэлектроники в реакторе высокоплотной плазмы", Институт микроэлектроники и информатики РАН, г.Ярославль. фиг. 1). Естественно, что данная окружность не представляет собой линию, а является круговым участком в виде полосы, описанной одним радиусом из общего центра. Ширина этого полосного участка достаточна для формирования на ней областей под отдельные чипы или сдвоенные чипы с перегородками между ними. На площади такой круговой полосы у всех гнезд 4 под чипы или чипов будут одинаковые размеры после травления лучами излучения с одинаковым вектором и с одинаковой скоростью падения ионов. В каждой области, представляющей такую круговую полосу, чипы расположены на равном расстоянии от геометрического центра диска. Причем в пределах одного чипа с участками, разделенными между собой перемычками, параметры этих перемычек будут одинаковыми. То же самое относится и к перемычкам между каждой парой чипов или гнезд для чипов. То есть можно говорить, что у этих чипов перегородки будут иметь одинаковую ширину.

Таким образом, авторы выявили компоновочную зависимость размерных параметров областей под чипы или спаренные чипы: на диске со стороны травления в каждой области участки чипа, разделенные между собой перемычками расположены на равном расстоянии (R1 = R2) от геометрического центра диска, а указанные сдвоенные чипы (гнезда под чипы) расположены на равном расстоянии от геометрического центра диска.

Количество таких окружных полос на кремниевом диске зависит от размеров чипов или гнезд для структуры чипов, диаметра кремниевой пластины, а также требуемого количества самих чипов. На фиг. 7 представлен пример расположения областей чипов, находящихся на круговых полосах, описанных двумя разными по величине радиусами. Картинка условная, но она наглядно демонстрирует практическую применимость нового компоновочного способа размещения чиповых областей на поверхности кремниевой пластины. Причем количество чипов в каждой круговой полосе может быть разным.

Новая компоновка относится к оптимизации расположения областей плазмохимического травления на кремниевой пластине и не направлена на увеличение плотности размещения чипов, так как решают задачу по уменьшению локального разброса критических размеров (ширины и/или глубины перемычек внутри чипа или между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления. Задача, касающаяся уменьшения локального разброса критических размеров (ширины перемычек между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления относится к процессу компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу,

Равномерность травления определяется равномерностью доставки активных частиц к поверхности подложек, которая зависит от организации газового потока и диффузии в реакторе. Но в реальности одной из причин неравномерности травления является рекомбинация этих химически активных частиц (ХАЧ) при диффузионном движении из зоны плазмы к поверхности кремниевой пластины. При доставке ХАЧ потоком газа для получения высокой равномерности травления пластины обычно располагают перпендикулярно потоку. В настоящее время при травлении на пластинах большого диаметра неравномерность составляет ±1%, что является одним из важных достоинств этого процесса. Но возможны радиационные и структурные повреждения и иногда изменения электрофизических свойств обрабатываемых материалов. Однако в большинстве случаев эта проблема легко решается с помощью относительно короткого отжига при температуре 400 - 500°С. Неравномерность плазмохимического травления материалов вызвана главным образом неоднородностью плазмы вследствие резкого изменения потенциала на краю пластин. Для достижения равномерности важное значение имеет направление потока газа в планарном реакторе. При отсутствии потока максимум плотности электронов, а следовательно, и ХАЧ будет в центре газового разряда. При потоке газа от центра к краям электродов максимум ХАЧ сдвигается к краям. При этом равномерность распределения ХАЧ можно повысить, используя покрытие подложкодержателя соответствующим материалом, взаимодействие ХАЧ с которым по краям приведет к снижению там концентрации ХАЧ и выравниванию концентрации ХАЧ вдоль всей обрабатываемой поверхности (Голишников А.А., Красюков А.Ю., Поломошнов С.А., Путря М.Г., Шевяков В.И. "Основы технологии электронной компонентной базы: лабораторный практикум" под ред. Ю.А. Чаплыгина, М, МИЭТ, 2013, 176 с.).

Однако, применение этого технического приема серьезно усложняет саму аппаратно-инструментальную часть и сам процесс обработки кремниевых пластин, не устраняя полностью неоднородность травления. Разработанное авторами решение по новой компоновке областей травления на кремниевой пластине позволяет простым способом, без изменения аппаратной части и применения дополнительных материалов, обеспечить высокую равномерность плазмохимического травления поверхности диска с выделенными маской областями травления под чипы.

Этот новый способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере их двух участков, связанных перемычкой, при этом в каждой области участки разделенные перемычкой в пределах чипа и сами чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов и для чипов в пределах одной области, расположенных на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

Особенностью данного способа является так же то, что он применим и для случаев получения травлением чипов, которые между собой связаны одной перемычкой или перемычками. То есть речь идет о такой конструкции МЭМС, которая состоит из двух или более разнесенных чипов, соединенных между собой перемычками для образования разветвленной схемы прибора. При этом каждый чип в таком соединении может использоваться в качестве площадки для монтажа электронного элемента или электронной схемы. И эти схемы через перемычки могут быть сообщены между собой проводниками. Иллюстративно такая компоновка представлена на фиг. 8 в качестве условного примера. Для этого примера и аналогичных компоновочных примеров в части связывания чипов между собой перемычками новый способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

В результате применения этого способа компенсации неоднородности на выходе потребитель получает гарантированно рассчитанный по размерам перемычек между участками чипов набор протравленных круговых участков, на каждом из которых ширина перемычек чипов или между участками чипов или гнездами под микроструктуры чипов выполняется одинакового размера. При автоматизированном процессе создания микроструктур в алгоритм линии закладывается параметр перемычек с тем, чтобы их использовать в качестве посадочных мест для размещения, например, соединительных проводящих линий.

1. Способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек чипов, характеризующийся тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере с двумя участками, разделенными перемычкой, при этом в каждой области участки чипа, разделенные перемычкой, располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

2. Кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем на основе кремниевых чипов с перемычками, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них чипов, выполненных с разделенными между собой перемычками по крайней мере двумя участками, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные между собой перемычками участки чипа расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

3. Пластина по п. 2, отличающаяся тем, что области для плазмохимического травления мест расположения чипов представляют собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра каждая.

4. Способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек чипов, характеризующийся тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

5. Кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем на основе кремниевых чипов с перемычками, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них по крайней мере двух чипов, связанных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные перемычкой чипы расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.

6. Пластина по п. 5, отличающаяся тем, что области для плазмохимического травления мест расположения чипов представляют собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии обработки материалов и может быть использовано при производстве компонентов твердотельной электроники, СВЧ электроники, оптоэлектроники и радиофотоники.

Изобретение относится к области нанотехнологий и полупроводниковых производств и может быть использовано в различных технологических процессах изготовления полупроводниковых устройств высокой степени интеграции посредством нанесения и травления функциональных материалов, включая проводники, полупроводники и диэлектрики на подложках различных полупроводников, например кремния, германия, А3В5, карбида кремния, нитрида галлия, сапфира.

Изобретение относится к области микро- и нанотехнологий и может быть использовано для изготовления упорядоченного массива субмикронных отверстий в тонких металлических пленках, предназначенных для создания устройств микроэлектроники, фотоники, наноплазмоники, а также квантовых вычислительных устройств.

Изобретение относится к способу низкоэнергетичного бездефектного травления нитридных слоев гетероструктур AlGaN/GaN и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов с высокой степенью интеграции.
Использование: изобретение относится к технологии изготовления транзисторов, интегральных схем, приборов силовой электроники и устройств микромеханики (МЭМС) на основе кремния.

Способ определения параметров плазменного травления материалов в процессе обработки изделий включает измерение параметров модельного образца в виде структуры, образованной первой и второй акустическими линиями задержки (АЛЗ), содержащими входные и выходные электроакустические преобразователи, выполненные на одной грани плоского кристаллического звукопровода, другая противолежащая грань которого открыта для плазменного травления.

Использование: для изготовления МЭМС-приборов. Сущность изобретения заключается в том, что способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники включает нанесение на обратную сторону пластины полиимидной пленки, нанесение на лицевую сторону пластины маскирующего слоя, селективного к плазмохимическому травлению материала пластины, формирование рисунка линий реза по маскирующему слою, сквозное плазмохимическое травление пластины до полиимидной пленки, удаление маскирующего слоя, удаление полиимидной пленки, разделение пластин на чипы и удаление балластных участков.

Изобретение относится к оборудованию для производства интегральных схем микромеханических и оптоэлектронных устройств. Сущность изобретения заключается в том, что в устройство введено по меньшей мере одно дополнительное сопло 5 с продольной осью O3-О4, оси O3-O4 сопел 5 расположены под углами λ, находящимися в диапазоне 20-80° к поверхности А платформы 1, причем ось O1-O2 и оси O3-O4 сопел 5 не пересекаются, а проекции осей O3-O4 в плоскости поверхности А платформы 1 составляют углы β с осями, проходящими через центр платформы 1 О и центры оснований 13 сопел 5, при этом оси O3-O4 со сторон, противоположных основаниям 13, направлены по касательной к образующей В столика 3 и могут отклоняться от этого направления в диапазоне +/- 20°.

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к реакторам высокоплотной и высокочастотной плазменной обработки, и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Реактор для плазменной обработки полупроводниковых структур относится к области технологических устройств для травления технологических материалов в области производства изделий электронной техники и может быть использован, например, для проведения высокоаспектных процессов травления кремния в производстве микроэлектромеханических систем (МЭМС) или для создания щелевой изоляции при реализации технологии трехмерной интеграции кристаллов.
Наверх