[发明专利]一种低温等离子体干法刻蚀方法及其应用有效
申请号: | 201911229068.6 | 申请日: | 2019-12-04 |
公开(公告)号: | CN111129955B | 公开(公告)日: | 2021-05-18 |
发明(设计)人: | 武艳青 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第十三研究所 |
主分类号: | H01S5/22 | 分类号: | H01S5/22;H01S5/30 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 郝晓红 |
地址: | 050051 *** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 低温 等离子体 刻蚀 方法 及其 应用 | ||
1.一种低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,对窗口基底材质包括铟、镓和砷的带有脊型结构的基片淀积介质层,对淀积介质层后的所述基片进行涂胶、曝光、显影和坚膜,使所述基片中所述脊型结构正上方的光刻胶显影掉,且所述脊型结构两侧槽内的光刻胶保留,用感应耦合离子刻蚀设备对坚膜后的所述基片进行干法刻蚀,所述干法刻蚀包括以下步骤:
S1、去除所述脊型结构正上方的残留胶膜;
S2、以第一工艺条件刻蚀,直至所述脊型结构正上方的所述介质层的剩余厚度为其中,所述第一工艺条件中物理刻蚀大于化学刻蚀,实现垂直刻蚀且不影响侧壁;
S3、以第二工艺条件刻蚀,直至对所述脊型结构正上方的所述介质层过刻蚀,其中,所述第二工艺条件中化学刻蚀大于物理刻蚀,侧壁反应掉一部分,但反应不完,既保持介质层垂直刻蚀形貌又减小基底材质包括铟、镓和砷的窗口基底受到的离子轰击,减小基底晶格损伤;
S4、去除残胶以及刻蚀产物。
2.根据权利要求1所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,所述介质层为二氧化硅或氮化硅;和/或
所述光刻胶的厚度为0.8μm~h,所述h为所述脊型结构中的脊高。
3.根据权利要求1所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,所述感应耦合离子刻蚀设备至少使用四种刻蚀气体,包括氧气、三氟甲烷、六氟化硫和氩气;所述感应耦合离子刻蚀设备的腔室压强为5mTorr~20mTorr。
4.根据权利要求3所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于所述感应耦合离子刻蚀设备以氦气为底盘冷却用气体。
5.根据权利要求3或4所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,所述气体的纯度≥99.999%。
6.根据权利要求4所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,S1中去除所述残留胶膜的参数为:RF功率:200W±10W;氦气流量:13sccm±2sccm;氧气流量:50sccm±2sccm;腔室压强:15mTorr±2mTorr;底盘温度:25℃±2℃。
7.根据权利要求4所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,S2中所述刻蚀的参数为:RF功率:200W±10W;氧气流量:3sccm±2sccm;氦气流量:13sccm±2sccm;三氟甲烷流量:30sccm±2sccm;氩气流量:10sccm±2sccm;腔室压强:20mTorr±2mTorr;底盘温度:25℃±2℃。
8.根据权利要求4所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,S3中所述刻蚀的参数为:LF功率:1000W±15W;氦气流量:13sccm±2sccm;六氟化硫流量:45sccm±2sccm;腔室压强:10mTorr±2mTorr;底盘温度:25℃±2℃。
9.根据权利要求4所述的低温等离子体干法刻蚀方法,其特征在于,S4中所述去除残胶以及刻蚀产物为用氧等离子体去除残胶以及聚合物,所述用氧等离子体去除残胶以及聚合物的参数为:LF功率:800W±15W;氦气流量:13sccm±2sccm;氧气流量100sccm±2sccm;腔室压强:10mTorr±2mTorr;底盘温度:25℃±2℃。
10.一种权利要求1~9任一项所述低温等离子体干法刻蚀方法在窗口基底材质包括铟、镓和砷的脊波导半导体激光器P型欧姆接触窗口的刻蚀工艺中的应用。
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