Abstract In this work, the effects of the N2 addition to the SF6 plasma used in the isotropic silicon etching of Micro-electromechanical systems (MEMS) with Au components are investigated. A four-variables Doehlert design was implemented for optimizing the etching parameters (power, pressure, gas flow rate, and N2/SF6 ratio) to maximize the lateral etch rate of Si using SF6/N2 gas mixture. The optimized etch condition founded for a lateral etch rate of 1.8 µm/min was: power=143 W, chamber pressure=86 mTorr, flow rate=22 sccm, and N2/SF6 ratio=0.1. Furthermore, it was demonstrated that the established etching process avoids the structure damage of Au components.

中文翻译：

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使用 SF6/N2 气体混合物优化反应离子蚀刻 (RIE) 参数以最大化硅的横向蚀刻速率：替代使用 Au 组件在 MEMS 中蚀刻 Si

摘要 在这项工作中，研究了在具有 Au 组件的微机电系统 (MEMS) 的各向同性硅蚀刻中使用的 SF6 等离子体中添加 N2 的影响。实施了四变量 Doehlert 设计以优化蚀刻参数（功率、压力、气体流速和 N2/SF6 比率），以使用 SF6/N2 气体混合物最大化 Si 的横向蚀刻速率。横向蚀刻速率为 1.8 µm/min 的优化蚀刻条件为：功率 = 143 W，腔室压力 = 86 mTorr，流速 = 22 sccm，N2/SF6 比率 = 0.1。此外，还证明了既定的蚀刻工艺避免了 Au 组件的结构损坏。