Ion beam trimming of silicon dioxide thin films
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2019-05-07
Department
Major/Subject
Functional Materials
Mcode
CHEM3025
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
61 + 9
Series
Abstract
Micro-electro-mechanical systems (MEMS) consist of mechanical and/or electrical components in the micro scale. Microelectronic components need good control over the fabrication process to achieve good yield and economical feasibility. For instance, with bulk acoustic wave (BAW), surface acoustic wave (SAW) filters and Fabry-Perot interferometers (FPI) is it common that certain critical film thicknesses directly define the operation range of the device and thus are crucial to components performance. The thickness variation needs to be sufficiently small to obtain good yield from the fabrication. To address these issues this thesis studies the ion beam trimming of silicon dioxide thin films. The target was to obtain enough information to make decisions whether to incorporate trimming step to existing FPI component fabrication. The obtained results show that ion beam trimming improves uniformity of the silicon dioxide to 0.29 % from 2.49 %. Metal contaminants generated from trimmer can be removed with HF vapor etching and RCA washing while maintaining the good film thickness uniformity. The results presented in this thesis provide important knowledge of the trimming process for MEMS FPI development, which can be used in future process integrations.Mikro-elektro-mekaaniset järjestelmät (MEMS) koostuvat mikrometri koossa mekaanisista ja/tai sähköisistä komponenteista. Mikroelektroniset komponentit tarvitsevat hyvän kontrollin valmistusprosessissa saavuttaakseen hyvän saannon ja taloudellisen toteutettavuuden. Esimerkiksi akustisten aalto (BAW), pinta-akustisten aalto (SAW) suodattimien ja Fabry-Perot interferometrin (FPI) kanssa on yleistä, että tietyt kriittiset kalvon paksuudet ovat ratkaisevia komponenttien suorituskyvylle ja paksuuden vaihtelun täytyy olla tarpeeksi pientä, jotta saavutetaan hyvä saanto. Työssä tutkittiin piidioksidin ionisuihkuntrimmausta ja tavoitteena oli saada tarpeeksi tietoa, jotta voitaisiin implementoida ionisuihkutrimmaus olemassa olevaan FPI valmistukseen. Mittaustulokset osoittavat, että ionisuihkutrimmaus parantaa piidioksidin tasaisuutta. Trimmeristä syntyvät metalliepäpuhtaudet pystytään poistamaan HF-höyryetsauksella ja RCA-pesulla, säilyttäen samalla piioksidin hyvä tasaisuus. Piidioksidin tasaisuuden paraneminen 2,49 %:sta 0,29 %:iin parantaa merkittävästi MEMS FPI:n saantoa. Tässä opinnäytetyössä esitetyt tulokset antavat tärkeitä tietoja MEMS FPI kehitystyöhön, jota voidaan käyttää tulevissa prosessi-integraatioissa.Description
Supervisor
Franssila, SamiThesis advisor
Pale, VilleKeywords
ion beam trimming, silicon dioxide, thin film, MEMS, HF vapour etching, FPI