Micromotive Mikrotechnik -> Mikrostrukturierung: Ätzen von Metallen, Silizium, Siliziumdioxid, Silziumnitrid, LOCOS etc.

<body> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" bgcolor="#D3DDFF"> <tr> <td> <table width="800" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" bgcolor="#CCCCCC">  <tr> <td width="81" height="20" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="81" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="right"><span class="Stil1"><a href="index_e.php" target="_top" style="text-decoration:none;">English</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="69" valign="top"> <table width="69" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="69" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="index.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Willkommen</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="107" valign="top"> <table width="107" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="107" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Leistung.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Leistungsspektrum</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="77" valign="top"> <table width="77" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="77" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Kompetenzen.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Kompetenzen</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="68" valign="top"> <table width="68" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="68" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Technologie.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Technologie</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="79" valign="top"> <table width="79" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="79" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Anwendung.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Anwendungen</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="50" valign="top"> <table width="50" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="50" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Produkte.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Produkte</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td width="7" valign="top"> <table width="7" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> <td width="1" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><img src="Grafiken/vertstrich.gif" width="1" height="10"></div></td> <td width="3" height="20" bgcolor="#CCCCCC"> </td> </tr> </table> </td> <td width="42" valign="top"> <table width="42" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="42" height="20" bgcolor="#CCCCCC"><div align="center"><span class="Stil2"><a href="Kontakt.php" target="_top" style="text-decoration:none;">Kontakt</a></span></div></td> </tr> </table> </td> <td valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td height="20"> </td> </tr> </table> </td> </tr> </table> </td> </tr> </table> <table width="900" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="30" height="1650"> </td> <td width="640" valign="top"> <table width="640" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr valign="top"> <td width="640" height="92" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr valign="top"> <td height="40" colspan="8" valign="top" nowrap> <h1><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" color="#999999" size="6" ><b>   Mikrostrukturierung</b></font></h1></td> </tr> </table> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr valign="top"> <td height="2" valign="top" colspan="8"> <hr size="2" noshade> </td> </tr> </table> </td> </tr> <tr> <td height="110" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="640" height="110" valign="top" class="Stil8"><div align="justify">Zur Realisierung von funktionalen Elementen wie Elektroden und Leiterbahnen, Stegen, Gräben oder Löchern, Membranen oder sonstigen Geometrien stehen uns verschiedene Strukturierungsverfahren für unterschiedliche Materialien zur Verfügung. Allen Strukturierungsverfahren ist gemein, dass zuvor durch einen photolithographischen Schritt eine lokale Schutzschicht (Maskierung) aufgebracht wurde, an der die Strukturierung nicht angreifen kann. Dadurch findet die Mikrostrukturierung nur an den ungeschützten Stellen statt.</div></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="309" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="3" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Nassätzen von Metallen: </strong></p> <p class="Stil8"> Beim Nassätzen von Metallen wird das Material durch eine geeignete Ätzlösung abgetragen. Die Strukturierung erfolgt dabei isotrop, d.h. in alle Richtungen gleichzeitig. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul> <li class="Stil8"> strukturierbare Schichtdicke: einige nm – einigen 10 µm </li> <li class="Stil8"> kleinste Struktur: ~ 1µm </li> <li class="Stil8"> hohe Selektivität gegenüber nicht zu strukturierender Materialien </li> </ul> <p class="Stil8"> Strukturierbare Metalle: </p> <p class="Stil8"> Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Ti ... </p> <p class="Stil8"> Nichtätzbare Metalle können stattdessen durch Lift-Off strukturiert werden.</p></td> <td width="15" rowspan="3" valign="top"> </td> <td width="200" height="196" valign="top"><br> <img src="Grafiken/Cr%20auf%20Glas.jpg" width="200" height="172"></td> </tr> <tr> <td height="30" valign="top" class="Stil8"><div align="center">Chromstrukturen auf Glas </div></td> </tr> <tr> <td height="105"> </td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="257" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="3" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Nassätzen von Silizium: </strong></p> <p class="Stil8"> Einkristallines Silizium lässt sich in geeigneten Lösungen anisotrop ätzen. Dabei schreitet der Ätzabtrag in unterschiedlen Richtungen des Kristalls mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fort. Typisch ist dabei das Freilegen der (111) Kristallebene, die bei (100) Wafern 54,7° zur Oberfläche geneigt ist. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul class="Stil8"> <li> Ätztiefen: wenige 10 nm – ca. 1mm </li> <li class="Stil8"> kleinste Struktur: wenige 100 nm </li> <li class="Stil8"> hohe Selektivität gegenüber Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und einigen Metallen</li> </ul></td> <td width="15" rowspan="3" valign="top"> </td> <td width="200" height="143" valign="top"><br> <img src="Grafiken/KOH%20Wafer.jpg" width="200" height="119"></td> </tr> <tr> <td height="30" valign="top" class="Stil8"><div align="center">Nassgeätzte Strukturen </div></td> </tr> <tr> <td height="84"> </td> </tr> </table></td> <tr> <td height="234" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="2" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Nassätzen von Siliziumdioxid: </strong></p> <p class="Stil8"> Siliziumdioxid als Isolator, optische transparente Schicht oder Maskierungsschicht, lässt sich ebenfalls isotrop nasschemisch ätzen. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul> <li class="Stil8"> Schichtdicke: einige 10 nm – einige µm </li> <li class="Stil8"> Kleinste Struktur: ~ 1 µm </li> <li class="Stil8"> Hohe Ätzselektivität gegenüber Silizium und einigen Metallen </li> </ul></td> <td width="15" rowspan="2" valign="top"> </td> <td width="200" height="169" valign="top"><br> <img src="Grafiken/Trocken-nassaetzen.jpg" width="200" height="150"></td> </tr> <tr> <td height="65" valign="top" class="Stil8"><div align="center">Siliziumdioxid nass unterätzt </div></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="287" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="2" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Lokal oxidiertes Silizium (LOCOS): </strong></p> <p align="justify" class="Stil8">Beim LOCOS-Verfahren werden nur lokale Bereiche des Siliziums oxidiert. Dazu wird zunächst eine auf dem Siliziumwafer befindliche Siliziumnitridschicht strukturiert und dadurch die zu oxidierenden Bereiche freigelegt. Im nächsten Schritt werden die freigelegten Siliziumflächen durch thermische Oxidation in Siliziumoxid umgewandelt.<br> So können wir zwischen leitfähigen Siliziumbereichen elektrische Isolation realisieren. Aber auch optisch transparente bereiche in Siliziummembranen, die dennoch Gas- und Flüssigkeitsundurchlässig sind lassen sich mit diesem Verfahren realisieren. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul> <li class="Stil8"> Kleinste Struktur: ~ 1 µm </li> <li class="Stil8"> Dicke: einige 10nm – wenige µm</li> </ul></td> <td width="15" rowspan="2" valign="top"> </td> <td width="200" height="169" valign="top"><br> <img src="Grafiken/LOCOS.jpg" width="200" height="150"></td> </tr> <tr> <td height="118" valign="top" class="Stil8"><div align="center">Lokal oxidiertes Silizium: In das oxidierte Silizium eingebettet ist das unoxidierte Silizium zu erkennen </div></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="318" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="3" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Reaktives Ionenätzen (RIE): </strong></p> <p class="Stil8"> Beim reaktiven Ionenätzen, auch trockenchemisches Ätzen, werden Gasmoleküle bei geringem Druck ionisiert. Die dabei entstehenden reaktiven Ionen verbinden sich chemisch mit den abzutragenden Materialien und überführen diese so in die Gasphase. Durch Beschleunigen der Ionen auf das Substrat, lässt sich auch ein anisotroper Abtrag erreichen. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul> <li> <span class="Stil8">Ätztiefen: wenige nm – wenige µm </span></li> <li class="Stil8"> kleinste Struktur: wenige 100 nm </li> </ul> <p class="Stil8"> Strukturierbare Materialien: </p> <p class="Stil8"> Silizium, Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Siliziumkarbid</p></td> <td width="15" rowspan="3" valign="top"> </td> <td width="200" height="174" valign="top"><br> <img src="Grafiken/RIE.jpg" width="200" height="150"></td> </tr> <tr> <td height="30" valign="top" class="Stil8"><div align="center">RIE strukturiertes 3 Schichtsystem </div></td> </tr> <tr> <td height="114"> </td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="239" valign="top"> <table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="425" rowspan="3" valign="top"><p class="Stil8"><strong>Reaktives Tiefenätzen von Silizium (DEEP RIE): </strong></p> <p class="Stil8"> Beim trockenchemischen Tiefenätzen von Silizium wird ein speziell optimierter Ätzprozess verwendet, der Ätzraten von einigen µm/min in Silizium zulässt. Dadurch können Siliziumwafer komplett durchgeätzt werden. </p> <p class="Stil8"> Typische Eigenschaften: </p> <ul> <li> <span class="Stil8">Ätztiefen: einige 10 nm – 1 mm </span></li> <li class="Stil8"> kleinste Struktur: wenige 100 nm </li> </ul> <p class="Stil8"> </p></td> <td width="15" rowspan="3" valign="top"> </td> <td width="200" height="174" valign="top"><br> <img src="Grafiken/DEEP%20RIE.jpg" width="200" height="150"></td> </tr> <tr> <td height="30" valign="top" class="Stil8"><div align="center">Tiefengeätztes Silizium </div></td> </tr> <tr> <td height="35"> </td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td height="69"> </td> </tr> </table></td> <td width="30" valign="top"><table width="100%" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">  <tr> <td width="30" height="1650"> </td> </tr> </table></td> <td width="200" rowspan="2" valign="top">  </td> </tr> <tr> <td height="190"> </td> <td> </td> <td> </td> </tr> <tr> <td height="60"></td> <td></td> <td> </td> <td></td> </tr> </table> </body>