欢迎访问沈阳真空杂志社 Email Alert    RSS服务

真空 ›› 2021, Vol. 58 ›› Issue (4): 93-97.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.04.17

• 真空应用 • 上一篇    下一篇

CF4流量及射频功率等对反应离子刻蚀硅基材料的影响*

廖荣, 崔继耀, 董景尚, 陈栋, 何蔚筠   

  1. 华南理工大学 微电子学院,广东 广州 510640
  • 收稿日期:2020-06-17 出版日期:2021-07-25 发布日期:2021-08-05
  • 作者简介:廖荣(1970-),男,江西吉安市人,博士,高级实验师。
  • 基金资助:
    * 2020 年华南理工大学“学生研究计划”项目(X202010561130); 2018 年华南理工大学第五批“探索性实验”项

Effect of CF4 Flow Rate and RF Power on Reactive Ion Etched Silicon Based Materials

LIAO Rong, CUI Ji-yao, DONG Jing-shang, CHEN Dong, HE Wei-jun   

  1. School of Microelectronic, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
  • Received:2020-06-17 Online:2021-07-25 Published:2021-08-05

摘要: 通过一系列的刻蚀实验,研究了在反应离子刻蚀(RIE)过程中,CF4流量及射频功率等工艺参数对刻蚀硅基材料的影响,采用不同工艺条件,得出了对应的刻蚀速率、均匀性、选择比等刻蚀参数,并对结果进行了比较与分析,得到了相对最佳的工艺条件,能较好地实现硅的各向异性刻蚀,为硅基材料刻蚀技术在半导体工艺中的应用做了一定的实验探索。

关键词: 反应离子刻蚀, 各向异性, 硅, 均匀性, 选择比

Abstract: Through a series of etching experiments, the effects of process parameters such as CF4 flow rate and RF power on etched silicon-based materials in the process of reactive ion etch(RIE)were studied. The corresponding etching parameters such as etch rate, uniformity and selection ratio, etc. were obtained by using different technological conditions. The results are compared and analyzed, and the relatively optimum technological conditions are obtained, which can realize the anisotropy etch of silicon. The application of silicon-based material etching technology in semiconductor technology has been explored experimentally in this paper.

Key words: RIE, anisotropy, silicon, uniformity, selection ratio

中图分类号: 

  • TN304
[1] PIERRON O N, MUHLSTEIN C L.The critical role of environment in fatigue damage accumulation in deep-reactive ion-teched single-crystal silicon structural films[J]. Journal of Microelectromechanical Systems, 2006, 15(1): 111-119.
[2] PORTER D A, BERFIELD T A.Die separation and rupture strength for deep reactive ion etched silicon wafers[J]. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2013, 8: 11-16.
[3] 李元元. 二氧化硅和光阻等离子刻蚀影响因素正交实验研究[D]. 天津: 天津大学, 2010.
[4] BRUCCOLERI A, GUAN D, MUKHERJEE P, et al.Potassium hydroxide polishing of nanoscale deep reactive-ion etched ultrahigh aspect ratio gratings[J]. Journal of Vacuum Science and Technology B: Nanotechnology and Microelectronics, 2013, 11: 12-17.
[5] 展明浩, 宋同晶, 皇华, 等. 基于ICP的硅高深宽比沟槽刻蚀技术[J]. 电子科技, 2012, 25(8): 77-79.
[6] 赵毅红, 陈荣发, 刘伯实. Si3N4薄膜的成分与结构研究[J]. 真空, 2004, 41(4): 71-73.
[7] DELRIO F W, FRIEDMAN L H, GAITHER M S, et al.Decoupling small-scale roughness and long-range features on deep reactive ion etched silicon surfaces[J]. Journal of Applied Physics, 2013, 1: 25-28.
[8] 陈晓南, 杨培林, 庞宣明, 等. 等离子体刻蚀中工艺参数对刻蚀速率影响的研究[J]. 西安交通大学学报, 2004, 38(5): 546-547.
[9] 张锦, 冯伯儒, 杜春雷, 等. 反应离子刻蚀工艺因素研究[J]. 光电工程, 1997(S1): 47-52.
[10] GILCHRIST J R, TOUZET B.Ultrahigh-Performance Ion-Etched Holographic Diffraction Gratings[EB/OL]. [2013-01].https://www.photonics.com/Articles/Ultrahigh-Performance_Ion-Etched_Holographic/a14664.
[11] CHOUHARY A, CUGAT J, PRADEESH K, et al.Single -mode rib waveguides in(Yb, Nb): RbTiOPO4 by reactive ion etching[J]. Journal of Physics D: Applied Physics, 2013, 46(14): 108-145.
[12] 杜文涛, 曾志刚, 胡志宇. 氧化硅RIE刻蚀工艺研究[J]. 半导体光电, 2014, 35(1): 1001-1008.
[13] HARRIS C, SAWYER W D, KONUMA M, et al.Photoluminescence study of reactive-ion etched silicon: a new boron-related defect[J]. Materials Science and Engineering: B, 1989, 4(1-4): 4457-460.
[14] ZHITARYUK V G, HODOVANYUK V M, DOKTOROVYCH I V. Optoelectronic properties of ion-etched silicon surfaces[C/OL]. Eighth International Conference on Correlation Optics, 2007[2008-04-22]. https://doi.org/10.1117/12.797227.
[15] 陈树华, 武华, 周弘毅, 等. 硅片表面粗糙度对界面态的影响[J]. 电子科技, 2013, 26(9): 50-53.
[1] 付学成, 徐锦滨, 乌李瑛, 黄胜利, 王英. 小圆形平面靶倾斜磁控溅射镀膜均匀性研究*[J]. 真空, 2021, 58(4): 1-5.
[2] 解永强, 靳丽岩, 杨晓东, 王成君, 夏丹, 苏春. 基于半导体器件钎焊技术的温度场研究[J]. 真空, 2021, 58(4): 58-62.
[3] 周美丽, 施昌勇, 陈强. 微波表面波对管内壁沉积DLC薄膜的均匀性的研究[J]. 真空, 2021, 58(3): 39-44.
[4] 王坤, 王世庆, 李建, 但敏, 陈伦江. 磁控溅射制备紧固件防咬死涂层的厚度均匀性研究*[J]. 真空, 2021, 58(1): 67-71.
[5] 罗俊尧, 刘光壮, 杨曌, 李保昌, 沓世我. 镍铬硅薄膜电阻层的磁控溅射及湿法刻蚀工艺研究[J]. 真空, 2019, 56(5): 61-64.
[6] 张子欣, 刘忠伟, 杨丽珍, 陈强. 等离子体辅助原子层沉积技术包覆硅基氮化物荧光粉的结果性能研究[J]. 真空, 2019, 56(4): 19-23.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .