Способ получения рельефа в диэлектрической подложке

 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для получения рельефа в диэлектрических и пьезоэлектрических подложках при изготовлении волноводов, микромеханических приборов, кварцевых резонаторов и т.п. Сущность изобретения: на подложку наносят диэлектрическую пленку, и формируют конфигурацию защитной маски, после чего проводят травление подложки. В качестве материала маски используется диэлектрическая пленка моноалюмината неодима толщиной не менее 1 мкм.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для получения рельефа в диэлектрических и пьезоэлектрических подложках при изготовлении волноводов, микромеханических приборов, кварцевых резонаторов и т.д.

Известен способ получения рельефа в диэлектрической подложке, включающий нанесение на подложку защитной металлической пленки, формирование конфигурации защитной маски, травление подложки и удаление защитной маски [1] Однако данный способ имеет существенные недостатки. При осаждении металлической маски возможно проникновение материала маски в подложку и ухудшение при этом работоспобности изготавливаемых приборов. Кроме того, в ряде случаев материал маски не должен убираться, и в то же время он не должен шунтировать электрические цепи приборов. Поэтому металлическую маску необходимо удалять после получения рельефа, что увеличивает трудоемкость изготовления приборов.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности признаков является способ получения рельефа в диэлектрической подложке, включающий нанесение на подложку диэлектрического слоя оксида кремния, формирование конфигурации защитной маски, травление подложки и удаление защитной маски [2] При этом возможно при изготовлении ряда приборов диэлектрическую маску не удалять с поверхности подложки.

Однако данный способ не пригоден для получения глубокого рельефа в подложках на основе стекол, содержащих двуокись кремния из-за травления маски в травителях на основе плавиковой кислоты.

Задачами, на которые направлено изобретение, являются увеличение процента выхода годных приборов за счет устранения влияния травителей на основе плавиковой кислоты на диэлектрическую маску и удешевление конечной продукции за счет устранения операции удаления диэлектрической маски.

Решение поставленных задач заключается в том, что в качестве материала защитной маски используется диэлектрическая пленка моноалюмината неодима.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что защитная маска представляет собой диэлектрическую пленку моноалюмината неодима.

Предлагаемый способ получения рельефа в диэлектрической подложке реализован следующим образом. На поверхность диэлектрической подложки методом вакуумного осаждения (термическим или магнетронным) осаждали слой моноалюмината неодима. Затем методом фотолитографии формировали заданную конфигурацию защитной маски. Конфигурацию защитной маски возможно формировать и в процессе осаждения слоя моноалюмината при помощи свободных масок. Затем проводили травление диэлектрической подложки на необходимую глубину в травителе на основе плавиковой кислоты. Диэлектрическую пленку после травления не убирали.

Результаты экспериментов показали, что использование пленок моноалюмината неодима позволяет воспроизводимо получать качественные микромеханические преобразователи давления, вибродатчики и кварцевые резонаторы. При этом пленки моноалюмината неодима способны выдерживать травление в течение нескольких часов в агрессивном травителе на основе плавиковой кислоты.

При этом выявлено, что отсутствие сквозных пор и разрывов в защитном слое обеспечивается при толщине пленок моноалюмината неодима не менее 1 мкм.

Сформированные таким образом маски позволяют протравить диэлектрические подложки на глубину до 1 мм.

Таким образом, использование предлагаемой диэлектрической защитной маски позволяет проводить травление стеклянных подложек, содержащих двуокись кремния, в растворах плавиковой кислоты на большую глубину.

Формула изобретения

Способ получения рельефа в диэлектрической подложке, включающий нанесение на подложку диэлектрической пленки и формирование в диэлектрической пленке конфигурации защитной маски, травление подложки, отличающийся тем, что в качестве материала диэлектрической пленки используют пленку моноалюмината неодима, толщиной не менее 1 мкм.