在CMOS后的处理挑战和CMOS-MEMS微热器的设计发展,用于本地CNT合成.
Avisek Roy1, Bao Q Ta1, Mehdi Azadmehr1
1Department of Microsystems, University of South-Eastern Norway, 3184 Horten, Norway.
Microsystems & nanoengineering
|November 8, 2023
概括
研究人员为CMOS微热器开发了一种后处理技术,使其能够与碳纳米管 (CNT) 直接集成. 这种方法允许通过热化学蒸汽沉积 (CVD) 进行局部CNT生长,用于先进的微型和纳米技术应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 碳纳米管 (CNT) 与CMOS技术的直接集成对于先进的微型和纳米技术应用至关重要.
- 制造能够达到CNT合成温度 (~650-900°C) 的CMOS-MEMS多加热器需要专门的后加工步骤.
研究的目的:
- 开发和详细介绍CMOS后加工技术,用于制造多微热器.
- 为了使CNT直接在CMOS芯片上进行局部的热化学蒸气沉积 (CVD).
主要方法:
- 采用了减法制造技术,使用CMOS被动化层作为微加工多加热器的面膜.
- 开发了一种两步反应性离子蚀刻 (RIE) 工艺,用于高选择性和均性的SiO2介电蚀刻.
- 实施SiO2的湿蚀刻,用于微热器的部分悬浮,确保高热隔离,对层的损坏最小.
主要成果:
- 通过先进的CMOS后处理成功制造了CMOS-MEMS多微热器.
- 在使用局部热CVD制造的微热器上证明了CNTs的成功合成.
- 在制造过程中实现了高热隔离,并最大限度地降低了CMOS底层在制造过程中的损伤.
结论:
- 开发的CMOS后处理对于制造用于CMOS-CNT集成的高温多微热器是有效的.
- 这种异质的单立体集成方法显示了基于CNT的传感器在晶圆级生产的潜力.
- 该过程可以纳入现有的造CMOS流程,为可扩展的生产铺平道路.


