| RIE工艺参数对4H-SiC刻蚀速率和表面粗糙度的影响 |
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| 引用本文： | 万泽洪,崔恩康,于圣韬,雷宇,桂成群,周圣军.RIE工艺参数对4H-SiC刻蚀速率和表面粗糙度的影响[J].激光与光电子学进展,2021,58(19):326-335. |
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| 作者姓名： | 万泽洪 崔恩康 于圣韬 雷宇 桂成群 周圣军 |
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| 作者单位： | 武汉大学工业科学研究院,湖北武汉430072;武汉大学动力与机械学院,湖北武汉430072;武汉大学工业科学研究院,湖北武汉430072;武汉大学动力与机械学院,湖北武汉430072 |
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| 摘 要： | 基于4H-SiC材料的微机电系统(MEMS)器件(如压力传感器、微波功率半导体器件等)在制造过程中,需要利用干法刻蚀技术对4H-SiC材料进行微加工.增加刻蚀速率可以提高加工效率,但是调节刻蚀工艺参数在改变4H-SiC材料刻蚀速率的同时,也会对刻蚀表面粗糙度产生影响,进而影响器件的性能.为了提高SiC材料的刻蚀速率并降低刻蚀表面粗糙度,满足4H-SiC MEMS器件研制的需求,本文通过优化光刻工艺参数(曝光模式、曝光时间、显影时间)获得了良好的光刻图形形貌,改善了刻蚀掩模的剥离效果.实验中采用SF6和O2作为刻蚀气体,镍作为刻蚀掩模,分析了4H-SiC反应离子刻蚀工艺参数(刻蚀气体含量、腔体压强、射频功率)对4H-SiC刻蚀速率和表面粗糙度的影响.实验结果表明,通过优化干法刻蚀工艺参数可以获得原子级平整的刻蚀表面.当SF6的流量为330 mL/min,O2流量为30 mL/min,腔体压强为4 Pa,射频功率为300 W时,4H-SiC材料的刻蚀速率可达到292.3 nm/min,表面均方根粗糙度为0.56 nm.采用优化的刻蚀工艺参数可以实现4H-SiC材料的高速率、高表面质量加工.
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| 关 键 词： | 材料 碳化硅 光刻 反应离子刻蚀 刻蚀速率 表面粗糙度 |
Effects of Reactive Ion Etching Parameters on Etching Rate and Surface Roughness of 4H-SiC |
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| Wan Zehong,Cui Enkang,Yu Shengtao,Lei Yu,Gui Chengqun,Zhou Shengjun.Effects of Reactive Ion Etching Parameters on Etching Rate and Surface Roughness of 4H-SiC[J].Laser & Optoelectronics Progress,2021,58(19):326-335. |
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| Authors: | Wan Zehong Cui Enkang Yu Shengtao Lei Yu Gui Chengqun Zhou Shengjun |
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