MEMSプロセスにおけるBOEの役割？

BOE（緩衝酸化物エッチング）は、MEMS（マイクロエレクトロメカニカルシステム）プロセスの重要なウェットエッチング化学であり、主にシリカ（SIO₂）の犠牲層または誘電体層を選択的に除去するために使用され、特定の条件下で窒化シリコン（SI₃N₄）をエッチングするためにも使用できます。

フィギュアボーボトル入り腐食液

BOEは、特定の割合で混合されたフッ化水素酸（HF）とフッ化アンモニウム（NH₄F）の水溶液で構成されています。典型的な製剤では、HF濃度の範囲は0.2％〜20％、NH₄F濃度は1.5％〜40％の範囲であり、一部の修飾された製剤は、界面活性剤（ポリエチレングリコールオリケルフェニルエーテルなど）またはアミド添加剤（N-ブチルブチルアミドなど）を調整して均一にします。フッ化アンモニウムを添加すると、バッファーシステム（NH₄F-HF）が形成され、エッチング速度を安定させ、HFの揮発を阻害すると同時に、SIO/SI（100：1以上）のエッチング選択比を増加させて、シリコン基板の偶発的な腐食を減らします。

0040-09094チャンバー200mm

 

フィギュアボー腐食タンク

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）シリコン基板の過剰獲得を減らし、浅い酸化物膜の除去または高精度構造に適したものにします。

0040-02544上半身、DPSメタル

 

SIO2のBOE腐食プロセスの図概略図

MEMSプロセスでは、BOEを犠牲層として使用して、アクセラメーターなどの空洞で形成された化学液を除去することができます。バルク音響フィルターは、しばしば横隔膜とバックプレートの間に空洞を形成する必要があり、Sio₂は、BOEの処理中に犠牲になった犠牲層としてシリコンサブレーターとして堆積します。エッチングして可動構造を放出します。 BOEは、接触穴または分離領域を作成するために、絶縁層（熱酸化SIO₂やCVD堆積酸化物など）をエッチングするためにも使用できます。さらに、BOEは、表面の一次酸化物層を除去し、ウェーハ結合または金属堆積の前に界面接着を改善するために使用されます。 6インチと8インチのMEMS生産ラインでは、BOEウェットテーブルは標準であり、シリカ/シリコン窒化物の腐食プロセスに専念しています。