스테인 에칭에 의한 실리콘 미세기계구조의 제조

Fabrication of Silicon Micromechanical Structures by Stain Etching

스테인 에칭기법을 이용하여 실리콘의 도핑 농도가 높은 영역을 선택적으로 식각하는 방법을 개발하였다. 이 방법은 양극반응을 이용한 마이크로머시닝 방법에서와 같이 반응 시편의 뒷면에 전극을 연결하거나 특수한 반응기를 이용해 전류를 공급할 필요성이 없으므로 공정 단계가 간단해지고 표준적인 집적회로 공정에서도 응용될 수 있을 것이다. 또한 양극반응에서는 불가능한 구조의 시편에서도 도핑 농도가 높은 영역의 선택적인 식각이 가능하다. 본 연구에서는 스테인 에칭기법을 이용하여 $n/n^{+}/n$ 3층 구조의 시편으로 캔틸레버 및 에어 브릿지 등을 실현하였고, 또한 양극반응에서는 불가능한 $p/p^{+}$ 구조의 선택적 식각을 이용하여 에어 브릿지를 실현함으로써 미세기계구조의 제조 가능성을 확인하였다.

We have developed a silicon etching method by which highly doped layers are selectively etched using stain etching technique. Current supply to the backside contact of silicon wafer and special reactor are not required in this method. Therefore this method is much simpler than anodic reaction method and could be applied to standard VLSI process. In addition, highly doped layers of several wafer structures, including the structures where conventional anodic reaction method cannot be used, could be preferentially etched by this technique. We have also fabricated micromechanical structures such as cantilevers and air-bridges on the $n/n^{+}/n$ wafer and air-bridges on the $p/p^{+}$ wafer using this stain etching technique.