研發成果

●CMOS-MEMS Accelerometer
微機電技術早已於2,30年前就開始發展,利用類似半導體之製程技術,經由長膜、微影、蝕刻等過程,製作出懸浮結構,經由電路的控制產生機械運動等行為。著名之應用產品如德州儀器製作的DMD鏡面結構,使用在投影機上。
目前微機電技術普遍應用在像加速度計感測、噴墨印表頭、壓力感測器…等日常生活上,近期又因任天堂公司所推出的互動遊戲機Wii而再度引起注意,未來應可在3C消費性電子產品上,受到更廣泛的應用。
本組微機電加速度器製程開發,乃是與國立清華大學微機電實驗室─方維倫教授合作開發三軸微型電容式加速度計與壓力計,透過本組所提供微機電相關製程,再結合方教授之設計,完成三軸微型電容式加速度計與壓力計之製作。

 
 
 
上圖為CMOS-MEMS Accelerometer 開發測試過程中,測試矽基材等方向蝕刻之結果。
 

 

 
 
 
上圖為矽基材等方向蝕刻測試,元件完成懸浮之結果。
 

 

●90 nm STI(Shallow Trench Isolation) Scheme

 
圖示為90 nm製程的STI結構,凹下部分即STI區域,用乾蝕刻技術蝕刻矽底材3500~4000 A深度,再沈積二氧化矽用以作為元件之隔絕以避免漏電流;凸出部分為MOS主動區域,用以建構MOS元件。
 
 
 
 
上圖為90nm STI結構圖
 


 

●90 nm Poly Gate Scheme (I-line Lithography)

 
利用I-line Lithography技術曝出約300 nm線寬的光阻,再用乾蝕刻技術微縮(trimming)至90 nm,如圖ADI-ATI,接著以二氧化矽為硬罩幕(hard mask)蝕刻多晶矽至閘極氧化層到終點偵測為止,用以製作MOS元件的閘極電路,其TEM照片如圖所示。
 
 

 
 
上圖為90nm Poly Gate TEM照片
 

 

●Bulk FinFET-AA (I-line Lithography)

 

利用I-line Lithography技術得出約200 nm線寬的光阻,再用乾蝕刻技術 微縮(trimming)至50 nm,接著以氮化矽為硬罩幕(hard mask)蝕刻矽底材至3000 ~ 4000A深度,用以製作FinFET的主動區域(AA),其TEM照片如圖所示。

 
 
 
 
上圖為FinFET-AA SEM照片
 
 
 
 
 
 
上圖示為FinFET-AA TEM照片
 

 

●Dry Oxide 25 A

本組利用ASM A400垂直爐管系統,已完成Dry Oxide 25 A製程開發,相較於Wet Oxide製程,本製程開發可提供更高品質的氧化層薄膜,適合用在半導體製程Gate Oxide之應用。為了能有更好的元件效能,本系統可在熱氧化製程中,加入N2O氣體,消除surface dangling bond。以穩定且快速的製程,服務更多的使用者。
上圖為Dry Oxide 25 A高解析度電子顯微鏡照片

 

●CMOS-MEMS Accelerometer

下圖為利用α-Si製作深蝕刻之結構層,蝕刻後的結果。α-Si厚度為3μ,使用ICP Etch蝕刻出完整之結構。

 

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