Vergleich der Plasmastrukturierbarkeit von Materialien mit sehr geringer thermischer Ausdehnung

Abstract:
Das plasmabasierte Tiefätzen von Gläsern und Glaskeramiken ist eine weitaus größere Herausforderung als das konven-tionelle Ätzen von Silizium. Für mikroelektromechanische und mikrooptische Systeme, bei denen eine minimale thermische Empfindlichkeit angestrebt wird, sind Materialien mit quasi Null-Ausdehnung wie Zerodur oder sog. ULE-Glas (Ultra Low Expansion) von entsprechendem Interesse. Im Gegensatz zu Zerodur, dass eine durchaus komplexe Zusammensetzung und Materialstruktur aufweist, besteht einphasiges ULE-Glas aus nur zwei Komponenten: TiO2 und SiO2. Diese Tatsache ist für das Plasmaätzen durchaus sehr vorteilhaft. In diesem Beitrag wird ein direkter Vergleich zur Plasmastrukturierung der extrem niedrigausdehnenden Materialien Zerodur und ULE 7972 sowie von niedrigausdehnendem Quarzglas gezeigt. Die Komplexität des Materials hat dabei einen wesentlichen Einfluss auf Prozesskennwerte wie Ätzrate, Selektivität, Ätzwinkel und Oberflächenrauheiten.