Abstract
本實驗利用高濃度離子植入硼影響KOH溶液對矽的蝕刻造成蝕刻阻擋(Etching stop)效應,並在阻擋層上長10μm,15μm,20μm磊晶以製作相當薄的橫隔膜,以量測不同厚度橫隔膜的靈敏度。 為不影響BORON的擴散,本實驗決定採用低溫製程PECVD,而不採用LPCVD成長的氮化矽,但結果發現,PECVD沈積厚度5000A的氮化矽由於緻密性不夠,在進行蝕刻3~4小時後即被KOH吃穿發生穿孔現象,無法有效的保護元件。所以吾人決定進行不同溫度下退火的實驗,分別以(400。C,500。C,600。C,700。C,800。C,900。C,1000。C),退火時間以(20min,30min,40min,50min)在進行對KOH蝕刻液進行蝕刻,並分析觀察。結果發現600。C~800。C退火後PECVD層具有對KOH很好的保護作用,但基於低溫製程的需要採用600。C,比起LPCVD氮化矽成長環境800。C更加符合我們的需要。 吾人並將摻雜量為1×1014 cm-2薄膜厚度分別為19~21μm,13~16μm,8~11μm三層不同厚度試片製作矽壓阻壓力感測器,由壓力與輸出電壓變化關係圖斜率算出的壓力感測靈敏度S(pressure sensitivity)分別為5.51μV/V-mmHg,10.9μV/V-mmHg和14.8μV/V-mmHg。相較於去年成果橫隔膜的厚度約是去年的1/4,靈敏度提高10倍,由此可見橫隔膜厚度對壓力感測元件的重要性,最後採用流體力學中的截流技術,分別以兩個流量感測元件於兩點量測壓力差而得到流量-電壓訊號。