如何保证ICP刻蚀的波导垂直性

企业   2024-10-13 23:51   浙江  

电感耦合等离子体刻蚀(ICP)刻蚀波导的垂直性与ICP功率、RF功率、腔室内的压强、温度、刻蚀配方等都有较大的关系,下面将以砷化镓基材料举例来说明,各参数对刻蚀波导的垂直性的影响。

首先是气体流量的配方对垂直度的影响:从下图可以看出其他气体流量、压强以及功率都不变的情况下,随着氮气流量的减小,其侧壁垂直度逐渐提高。出现这一现象的原因主要是,随着氮气的流量的减小,物理轰击逐渐减弱,减弱了对上层掩膜的刻蚀, 且不能较快的清除刻蚀生成物,使其附着在刻蚀材料的侧壁上方,减小了侧壁上方的刻蚀,从而提高垂直度。

腔室压强对垂直度的影响;压强降低,会使垂直度升高;因为压强降低,气体分子的自由程会提高,方向性会更好,而且便于刻蚀生成物的恢复,从而提高垂直度。

ICP功率对垂直度的影响;影响不大。

RF偏压对垂直度的影响;RF偏压升高,会使垂直度略微下降,因为RF偏压的升高会导致离子的能量升高,刻蚀气体没来得及与样品表面发生反应便被溅射、减少了化学刻蚀的作用。

综上所述,需要根据各参数逐一调节,为提高垂直度可以试着进行的实验校正包括,增加cl离子相关气体流量,减小如氩气氮气的流量,减小气体压强,减小RF功率等操作。

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