Технология сверхкритической сушки

Заключительный этап большинства процессов микрообработки – удаление жертвенного слоя (например, с помощью плавиковой кислоты для травления 1 мкм диоксида кремния из-под поликремниевой балочной структуры). После промывки, вода должна быть удалена с пластины. Если отдельные структуры нависают над подложкой, поверхностное натяжение создает между ними мениски воды (см. рис.). Когда вода высыхает, ее объем (и, следовательно, толщина) уменьшается. Если структура эластична, как это обычно бывает в поверхностной микрообработке, она тянется вниз, контактируя с подложкой. Если достаточно большая, гладкая область структуры находится в контакте, она может прилипнуть, что известно как «залипание» (stiction) в отраслевом сообществе. Такие залипшие структуры часто могут быть восстановлены с помощью зонда, но это плохо подходит для производства.

Решением во избежание залипания является сверхкритическая сушка, также известная как сушка в критической точке. В этом процессе, пластина помещается без сушки в метанол (метиловый спирт), который смешивается с небольшим количеством воды, оставшейся на пластине. Пластина далее помещается в камеру давления, покрытую метанолом. Жидкий диоксид углерода, который смешиваем с метанолом, натекает в камеру при давлении 7,5-9 МПа, смесь метанол/диоксид углерода вытекает снизу. Камера далее нагревается с комнатной температуры (около 20°C) до примерно 35°C, что также увеличивает давление (см. рис.). Диоксид углерода превышает критическую точку [31.1°C, 7.39 MPa (1071 psia)] и находится в сверхкритической области, в которой жидкость и газ являются неразличимыми. Наконец, диоксид углерода удаляют. При падении давления, диоксид углерода в камере переходит из сверхкритической жидкости в газ, предотвращая образование менисков и залипания. В конце, высушенная пластина удаляется из камеры.

Date: 2016-01-20; view: 1109; Нарушение авторских прав