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深反应离子刻蚀DRIE技术在MEMS传感器中的应用.docx
资料介绍
深反应离子刻蚀（DRIE）技术在MEMS传感器中的应用
引言
深反应离子刻蚀（Deep Reactive Ion Etching, DRIE）是MEMS传感器制造中最关键的工艺技术之一。通过交替进行刻蚀和钝化步骤（Bosch工艺），DRIE可在硅衬底上实现高深宽比、垂直侧壁的三维微结构，广泛应用于加速度计、陀螺仪、压力传感器和麦克风等MEMS器件的制造。2026年，先进DRIE工艺已实现超过50:1的深宽比，侧壁粗糙度控制在纳米级，为高性能MEMS传感器的发展提供了核心工艺支撑。
DRIE工艺原理
Bosch工艺
Bosch工艺（由德国Robert Bosch公司发明）是DRIE的主流技术路线，通过交替循环以下两个步骤实现高深宽比刻蚀：
· 刻蚀步骤：使用SF₆等离子体进行各向同性刻蚀，去除硅材料
· 钝化步骤：使用C₄F₈等离子体沉积聚合物钝化层，保护侧壁
刻蚀机理
在刻蚀步骤中，SF₆解离产生的F自由基与Si反应生成挥发性SiF₄。在钝化步骤中，C₄F₈解离沉积的类氟碳聚合物保护侧壁。在后续刻蚀步骤中，垂直方向上的聚合物被离子轰击优先去除，露出硅表面继续刻蚀，而侧壁上的聚合物则保护侧壁不被刻蚀，从而实现高各向异性的刻蚀效果。
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| 1391-深反应离子刻蚀DRIE技术在MEMS传感器中的应用.docx | 38K |
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