CMOS工藝中體硅正面釋放技術(shù)研究.pdf

1、CMOS MEMS是傳感器發(fā)展的一大趨勢，它將MEMS器件和接口電路集成在一塊芯片上。利用CMOS標準流程+MEMS后處理工藝制造的微型傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高性能、高度一致性和大規(guī)模生產(chǎn)，這也是MEMS傳感器相對于傳統(tǒng)傳感器的顯著優(yōu)勢。 體硅正面釋放技術(shù)簡化了工藝流程和操作難度，容易形成工藝標準，并且相對與背面釋放技術(shù)，腐蝕時間大大縮短，因此越來越受到研究者的重視。 本課題的目標是建立與CMOS工藝兼容的體硅正面釋放M

2、EMS后處理技術(shù)，主要是實現(xiàn)濕法腐蝕中芯片正面的結(jié)構(gòu)保護，并利用PN結(jié)自停止腐蝕釋放N阱。 利用摻硅的TMAH溶液對鋁的腐蝕速率慢并且與CMOS工藝兼容的特點，可實現(xiàn)對用鋁做腐蝕掩膜的CMOS結(jié)構(gòu)的保護。本文研究了用于釋放鋁保護芯片的摻硅TMAH溶液相關(guān)特性，主要包括：TMAH溶液濃度、摻入硅粉的比例、摻入過硫酸銨的影響、硅片的腐蝕形貌、腐蝕硅片的速率、長時間腐蝕時鋁保護膜的情況等，結(jié)合各方面因素最終確定既能很快腐蝕硅又能實現(xiàn)鋁

3、保護并且便于實現(xiàn)電鈍化腐蝕的溶液配比。在此基礎(chǔ)上分析了影響電鈍化腐蝕特性的各種因素，對已確定的腐蝕溶液進行深入研究，測量了不同類型的硅片在其中的I-V特性。設(shè)計了體硅正面釋放實驗，在版圖中加入常用的各種MEMS結(jié)構(gòu)，利用正面保護+PN結(jié)自停止腐蝕技術(shù)在鋁保護層完好的情況下成功釋放出了結(jié)構(gòu)。 實驗結(jié)果證明CMOS兼容的體硅正面釋放技術(shù)完全可行，可以做進一步研究將其應(yīng)用于后處理工藝中，為以后利用此技術(shù)制作各類傳感器奠定了良好的基礎(chǔ)。