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Cl2基气体感应耦合等离子体刻蚀GaN的工艺

Cl2-Based Dry Etching of GaN Using Inductively Coupled Plasma

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【作者】 刘北平； 李晓良； 朱海波；

【Author】 Liu Beiping~(1,2,),Li Xiaoliang~1,and Zhu Haibo~(1,2)(1 State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics,Shanghai Institute of Microsystemand Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China)(2 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China)

【机构】 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室； 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室 上海200050； 中国科学院研究生院； 北京100039； 上海200050；

【摘要】 采用Cl2/He对GaN基片进行感应耦合等离子体刻蚀,并比较了相同条件下使用Cl2/He,Cl2/Ar对GaN基片进行刻蚀的优劣.实验中通过改变ICP功率、直流自偏压、气体总流量和气体组分等方式,讨论了这些因素对刻蚀速率和刻蚀后表面粗糙度的影响.实验结果表明,用Cl2/He气体刻蚀GaN材料可以获得较高的刻蚀速率,最高可达420nm/min.同时刻蚀后GaN材料的表面形貌也较为平整,均方根粗糙度(RMS)可达1nm以下.SEM图像显示刻蚀后表面光洁,刻蚀端面陡直.最后比较了相同条件下使用Cl2/He,Cl2/Ar刻蚀GaN基片的刻蚀速率、表面形貌,以及制作n型电极后的比接触电阻.

【Abstract】 Inductively coupled plasma（ICP） etching of GaN is carried out with Cl2/He and Cl2/Ar.The effects of ICP power,DC bias,total flow rate,and Cl2∶He ratio on the etch rate and surface morphology are discussed when etching GaN using Cl2/He.Experimental results indicate that the etching rate is very high,and the maximum reaches 420nm/min.The etched surface is very smooth,with an RMS less than 1nm.An SEM photo shows a smooth etched surface and vertical sidewall.The difference between Cl2/He and Cl2/Ar etching under the same conditions,including etch rate,surface morphology,and the ρc of the n-type contact on the etched surface,is investigated.

【关键词】 干法刻蚀； 感应耦合等离子体； GaN； 刻蚀速率； Cl2/He； Cl2/Ar；
【Key words】 dry etch； ICP； GaN； etch rate； roughness； Cl2/He； Cl2/Ar；
  • 【文献出处】 半导体学报 ,Chinese Journal of Semiconductors , 编辑部邮箱 ,2006年07期
  • 【分类号】TN305
  • 【被引频次】17
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