F\u00f6r att utv\u00e4rdera kvaliteten p\u00e5 etsad kiselkarbid kr\u00e4vs att man m\u00e4ter ytj\u00e4mnheten (root mean square roughness, RMS). Resultaten fr\u00e5n en f\u00f6rdjupad studie visar att det finns ett direkt samband mellan plasmaeffekt och UDC-parametrar f\u00f6r etsningsprocessen och ytmorfologin.<\/p>\n
Vid etsningsprocessen interagerar plasmagenererade kemiska f\u00f6reningar med kiselkarbidsubstratet och avs\u00e4tter sina molekyler p\u00e5 dess yta, vilket leder till lokala skillnader i kemisk sammans\u00e4ttning och skapar lokala heterogeniteter i dess kemiska sammans\u00e4ttning.<\/p>\n
Valet av etsmedel beror p\u00e5 vilka krav som st\u00e4lls p\u00e5 det etsade m\u00f6nstret. Vissa etsmedel \u00e4r t.ex. b\u00e4ttre l\u00e4mpade f\u00f6r etsning av polykristallin 3C-SiC \u00e4n enkelkristallin SiC, och deras etshastighet beror ocks\u00e5 p\u00e5 temperaturfluktuationer. Ibland kan det ocks\u00e5 vara n\u00f6dv\u00e4ndigt att kombinera flera etsmedel f\u00f6r att bilda icke plana mikrostrukturer, t.ex. diken eller mesastrukturer med lutande sidov\u00e4ggar i kontrollerade vinklar med hj\u00e4lp av ICP-RIE. Alla dessa variabler kan hanteras och styras med ICP-RIE.<\/p>\n
ICP-RIE \u00e4r en effektiv kombination av fysikaliska och kemiska etsmekanismer som g\u00f6r det m\u00f6jligt att skapa komplexa m\u00f6nster genom att skickligt styra b\u00e5de fl\u00f6det av reaktiva joner och energitillf\u00f6rseln. F\u00f6r att undvika oj\u00e4mna sidov\u00e4ggar och undersk\u00e4rning p\u00e5 maskytorna m\u00e5ste fl\u00f6det styras genom att RF-effekten justeras s\u00e5 att plasmajonerna accelereras och en sj\u00e4lvpolariserande sp\u00e4nning skapas f\u00f6r substratytan och substratytan. Denna balans kan hittas genom ICP-RIE:s f\u00f6rm\u00e5ga att uppn\u00e5 balans vid utformning av komplexa m\u00f6nster med invecklade detaljer p\u00e5 komplexa ytor - skapa komplexa m\u00f6nster med stor detaljrikedom p\u00e5 ytor utan undersk\u00e4rning av sidov\u00e4ggar eller undersk\u00e4rning p\u00e5 maskytor. Men f\u00f6r att skapa m\u00f6nster p\u00e5 maskytor m\u00e5ste man ocks\u00e5 se till att det uppst\u00e5r j\u00e4mna sidov\u00e4ggar eller undersk\u00e4rning eftersom denna balans m\u00e5ste uppr\u00e4tth\u00e5llas mellan fysiska och kemiska etsningsmekanismer, med balanserade fl\u00f6den fr\u00e5n reaktiv jonfl\u00f6desenergi f\u00f6r att undvika oj\u00e4mna sidov\u00e4ggar eller undersk\u00e4rning p\u00e5 ytmaskytor. F\u00f6r att g\u00f6ra det effektivt m\u00e5ste du noggrant hantera reaktiva jon- och energifl\u00f6den\/energifl\u00f6den\/energi via kontroll av reaktivt jonfl\u00f6de\/energifl\u00f6de\/energi som ICP-RIE-processen kan m\u00f6jligg\u00f6ra detta genom att skickligt kontrollera fl\u00f6de\/energifl\u00f6de\/energifl\u00f6de\/energifl\u00f6de\/energifl\u00f6de\/energi genom att noggrant manipulera fl\u00f6de\/energi\/fl\u00f6de medan energi kan kontrolleras \/ genereras \/ genereras genom att kontrollera \/ justera RF-effekten f\u00f6r att accelerera plasmajoner som genereras, vilket skapar sj\u00e4lvpolariseringssp\u00e4nning p\u00e5 substratet.<\/p>\n
Genom att v\u00e4lja ett optimalt temperaturl\u00e4ge f\u00f6r substrath\u00e5llare kan etshastigheten \u00f6kas ytterligare. Denna effekt uppst\u00e5r eftersom all kolsyra som finns p\u00e5 den t\u00e4ckta ytan blir involverad i en kemisk reaktion n\u00e4r temperaturen \u00f6kar, vilket leder till att etshastigheten utj\u00e4mnas \u00f6ver b\u00e5de defektfria och ofullkomliga omr\u00e5den p\u00e5 kiselkarbidsubstratet.<\/p>\n
En annan faktor som p\u00e5verkar etshastighet och kvalitet \u00e4r den gassammans\u00e4ttning som anv\u00e4nds i plasma. H\u00e4r kan m\u00e4ngden n\u00e4rvarande syre ha en inverkan p\u00e5 radikalernas uppeh\u00e5llstid p\u00e5 ytor som etsas; denna effekt f\u00f6rst\u00e4rks med h\u00f6gre gasfl\u00f6deshastigheter. D\u00e4rf\u00f6r rekommenderas starkt att man anv\u00e4nder en etsningsgaskomposition som inneh\u00e5ller 20-25% syre f\u00f6r att uppn\u00e5 maximal etshastighet.<\/p>\n
ICP-RIE \u00e4r en torr etsningsmetod som ofta anv\u00e4nds f\u00f6r att tillverka olika halvledarkomponenter. Etsningstekniken har visat sig vara s\u00e4rskilt anv\u00e4ndbar f\u00f6r bearbetning av h\u00e5rda material som kiselkarbid, som har potential att anv\u00e4ndas i olika kraftelektronikenheter5 och mikroelektromekaniska system (MEMS). ICP-RIE kan ocks\u00e5 producera icke plana strukturer, som MESA-strukturer med lutande sidov\u00e4ggar eller dikesstrukturer med avsmalnande sidor, samtidigt som man bibeh\u00e5ller h\u00f6ga niv\u00e5er av ytj\u00e4mnhet. Framg\u00e5ng f\u00f6r ICP-RIE vid etsning av SiC beror i h\u00f6g grad p\u00e5 valet av l\u00e4mpliga processparametrar; f\u00f6r att f\u00e5 optimala etsningsresultat m\u00e5ste processen vara helt repeterbar och stabil, utan erosion av maskmaterialet och utan \"mikromaskning\".<\/p>\n
ICP-RIE har visat sig vara mycket framg\u00e5ngsrikt vid etsning av SiC f\u00f6r applikationer som kraftelektronik och MEMS, men processen \u00e4r inte utan utmaningar; d\u00e4rf\u00f6r m\u00e5ste l\u00e4mpliga etsningsf\u00f6rh\u00e5llanden v\u00e4ljas noggrant f\u00f6r att inte skada substratet och justeras under etsningsprocessen f\u00f6r att uppn\u00e5 \u00f6nskat resultat.<\/p>\n
En viktig faktor f\u00f6r etsningsf\u00f6rh\u00e5llandena i plasma \u00e4r syrekoncentrationen. Studier har visat att etshastigheten f\u00f6r SiC \u00e4r starkt beroende av syrehalten i plasman; n\u00e4r syrehalten i plasman \u00f6kar sjunker etshastigheten f\u00f6r SiC p\u00e5 grund av att fluorkoncentrationen sp\u00e4ds ut med syre och flyktiga SiFx (1\u00d74)-f\u00f6reningar bildas p\u00e5 de ytor som etsas med plasma.<\/p>\n
Dessutom m\u00e5ste plasmatemperaturen skr\u00e4ddarsys f\u00f6r att reglera etsningsprocessen. Etsning b\u00f6r ske under SiC:s sm\u00e4ltpunkt f\u00f6r b\u00e4sta resultat n\u00e4r det g\u00e4ller att undvika oxidation och sprickbildning i substratet under etsning; idealiska temperaturer skulle ligga inom intervallet 300-400 grader f\u00f6r att minimera tidskr\u00e4vande processer och samtidigt eliminera risken f\u00f6r termisk stress i MESA-strukturer eller dikesstrukturer.<\/p>\n
Kiselkarbidetsning kan utf\u00f6ras med olika metoder, fr\u00e5n v\u00e5tetsning och gasetsning till v\u00e4tskeetsning (t.ex. vatten) och plasma f\u00f6r att exakt definiera parametrarna f\u00f6r en etsningsprocess, t.ex. hastighet, sidov\u00e4ggens lutningsvinkel f\u00f6r MESA-strukturer, ytmorfologi och ytr\u00e5het. Det \u00e4r viktigt att alla dessa parametrar \u00e4r exakt specificerade f\u00f6r att optimera resultaten.<\/p>\n
N\u00e4r det g\u00e4ller induktivt kopplad plasma (ICP) med SF6 + O2 \u00e4r det s\u00e4rskilt viktigt att v\u00e4lja l\u00e4mpliga processf\u00f6rh\u00e5llanden, eftersom denna gasblandning g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r anv\u00e4ndare att skapa strukturer med n\u00e4stan vertikala v\u00e4ggar samtidigt som den ger en h\u00f6g etsningshastighet.<\/p>\n
Unders\u00f6kning av effekten av substrath\u00e5llartemperatur p\u00e5 etsningsprocesser har studerats p\u00e5 djupet, och resultaten visade att rotmedelkvadratr\u00e5heten hos SiC-ytor minskade med \u00f6kande temperaturer hos substrath\u00e5llare; detta kan tillskrivas \u00f6kande bidrag fr\u00e5n kemiska komponenter; utj\u00e4mningshastigheter \u00f6ver defektfria och ofullkomliga regioner i SiC-substratets kristallgitter; eller minskad omlagring p\u00e5 grund av jonbombardemang.<\/p>\n
Som framg\u00e5r av SEM-mikrofotografierna i fig. 6 uppvisade den efterf\u00f6ljande strukturen h\u00f6g kvalitet n\u00e4r etsningen utf\u00f6rdes med en plasmaeffekt p\u00e5 25 W. Omv\u00e4nt, n\u00e4r den utf\u00f6rdes med l\u00e4gre RIE-effekter sj\u00f6nk kvaliteten och pelare kunde ses p\u00e5 ytan.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Evaluating the quality of etched silicon carbide requires measuring its root mean square roughness (RMS). Results from an in-depth study demonstrate a direct relationship between plasma power and UDC parameters for the etching process and surface morphology. When performing the etching process, plasma-generated chemical compounds interact with silicon carbide substrate and deposit their molecules on… L\u00e4s mer \"ICP-RIE-etsning av kiselkarbid<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-262","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=262"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":263,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262\/revisions\/263"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=262"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=262"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=262"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}