Mikroelektromechanické propoje na křemíkovém substrátu
Loading...
Date
Authors
Dulák, Radovan
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Skrz kremíkové prepoje sú kľúčovou technológiou umožňujúcou 3D integráciu systémov, a teda vytváranie kompaktných zariadení. Tieto vertikálne mikroštruktúry prepájajú viac vrstiev medzi sebou, a sú tiež využívané v integrovaných obvodoch a MEMS zariadeniach. Bakalárska práca sa zameriava na možnosť prípravy mikroprepojov mokrým anizotropným leptaním a suchým anizotropným leptaním využitím procesu hĺbkového reaktívneho iónového leptania (DRIE) pre využitie v MEMS. V práci sú uvedené kroky prípravy, leptania, pokovovania a galvanického vypĺňania týchto štruktúr. Pomocou snímok z optického a rastrovacieho elektrónového mikroskopu (SEM), boli vyhotovené a vyhodnotené experimentálne testy a následná optimalizácia, pre vytvorenie dier s minimálnou veľkosťou približne 1 m využitím mokrého leptacieho procesu a 16 m suchým leptacím procesom. Najvyšší dosiahnutý pomer hĺbky k šírke na waferi bol 15:1. Okrem toho boli vytvorené diery pokovované a galvanicky vyplnené vodivým materiálom, ktoré sa elektricky otestovali a odmerali.
Through-hole silicon vias are key technology enabling 3D system integration and thus creating compact devices. These vertical microstructures interconnect multiple layers and are also used in integrated circuits and MEMS devices. This bachelor‘s thesis focuses on the possibility of preparing these microjunctions by wet anisotropic etching and dry anisotropic etching using the deep reactive ion etching (DRIE) process for use in MEMS. The work shows preparation, etching, plating and galvanic filling of these structures. Using optical and scanning electron microscope (SEM) images, experimental tests and subsequent optimization were performed and evaluated to create a hole with a minimum size of approximately 1 m using a wet etching process and 16 m by a dry etching process. The highest achieved aspect ratio on a wafer was 15:1. In addition, the created holes were plated, galvanically filled with conductive material and electrically tested and measured.
Through-hole silicon vias are key technology enabling 3D system integration and thus creating compact devices. These vertical microstructures interconnect multiple layers and are also used in integrated circuits and MEMS devices. This bachelor‘s thesis focuses on the possibility of preparing these microjunctions by wet anisotropic etching and dry anisotropic etching using the deep reactive ion etching (DRIE) process for use in MEMS. The work shows preparation, etching, plating and galvanic filling of these structures. Using optical and scanning electron microscope (SEM) images, experimental tests and subsequent optimization were performed and evaluated to create a hole with a minimum size of approximately 1 m using a wet etching process and 16 m by a dry etching process. The highest achieved aspect ratio on a wafer was 15:1. In addition, the created holes were plated, galvanically filled with conductive material and electrically tested and measured.
Description
Keywords
Skrz kremíkové mikroprepoje, TSV, MEMS, mokré a suché anizotropné leptanie, roztok TMAH, RIE, DRIE, Bosch proces, deponovanie vodivých vrstiev, galvanické pokovovanie., Through-hole silicon vias, TSV, MEMS, wet and dry anisotropic etching, TMAH solution, RIE, DRIE, Bosch process, deposition of conductive layers, galvanic filling.
Citation
DULÁK, R. Mikroelektromechanické propoje na křemíkovém substrátu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Vilém Kledrowetz, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Aleš Povalač, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Martin Šťáva, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Zdenka Fohlerová, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Prášek, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Libich, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-13
Defence
Student seznámil státní zkušební komisi s cíli a řešením závěrečné vysokoškolské práce a zodpověděl otázky a připomínky oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení