Optimalizace procesu hloubkového reaktivního iontového leptání

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací kryogenního a Bosch procesu hloubkového reaktivního iontového leptání (DRIE). V práci je shrnuta charakterizace leptacích metod křemíku, princip funkce DRIE a vliv jednotlivých parametrů na výsledný profil leptu. Na základě analýzy realizovaných vzorků pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM) byla provedena optimalizace obou jmenovaných procesů pro vytvoření úzkých děr s průměry 1 až 16 µm s nejvyšším dosaženým poměrem hloubky ku šířce 28:1 na křemíkovém substrátu. Mimoto byla analyzována drsnost povrchu stěn struktur leptaných oběma procesy pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM) a přítomnost fluorových reziduí pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS).This bachelor thesis deals with optimization of cryogenic and Bosch deep reactive ion etching (DRIE) processes. The thesis describes characterization of silicon etching methods, the principle of DRIE and the influence of individual parameters on the resulting etch profile. Based on the analysis of fabricated samples using scanning electron microscopy (SEM), both processes were optimized to create narrow microstructures with diameters ranging from 1 to 16 µm with the highest achieved depth-to-width ratio of 28:1 on a silicon substrate. Furthermore, surface roughness was analyzed using atomic force microscopy (AFM) and the presence of fluorine residues by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in structures etched by both processes.