InP आधारित सामग्री ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी द्वारा उच्च घनत्व उपपादन द्वारा मिलकर प्लाज्मा (आईसीपी) का उपयोग की सूखी नक़्क़ाशी

जिन विषय

पृष्ठभूमि
परिचय
उपपादन युग्मित प्लाज्मा उपकरण (आईसीपी)
InP आधारित नक़्क़ाशी सामग्री
Waveguide की उच्च दर नक़्क़ाशी और मिरर मुखिका
InP झंझरी नक़्क़ाशी या उथला नक़्क़ाशी
InP Photonic क्रिस्टल (पीएचसी) नक़्क़ाशी
InP वाया होल नक़्क़ाशी
InP / / InGaP AlInP लाल एलईडी और सौर सेल नक़्क़ाशी
InP नक़्क़ाशी microlens
सारांश

पृष्ठभूमि

ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी उच्च प्रदर्शन की एक श्रृंखला है, अर्धचालक प्रसंस्करण अनुसंधान और विकास में शामिल ग्राहकों के लिए लचीला उपकरण, और उत्पादन प्रदान करता है. हम तीन मुख्य क्षेत्रों में विशेषज्ञ:

• खोदना
  • आर.आई.ई., आईसीपी, DRIE आर.आई.ई. / पीई, आयन बीम
• बयान
  • PECVD, आईसीपी सीवीडी, Nanofab, ALD, PVD, IBD
• विकास
  • HVPE, Nanofab

परिचय

सूखी नक़्क़ाशी अब व्यापक रूप से optoelectronic और इलेक्ट्रॉनिक III-V सामग्री, घटकों के महत्वपूर्ण आयाम का सावधान नियंत्रण के लिए जरूरत की वजह से शामिल उपकरणों के निर्माण में प्रयोग किया जाता है. फास्ट खोदना दरों, repeatability, एकरूपता, साफ chemistries, ऊर्ध्वाधर प्रोफ़ाइल, कम डिवाइस क्षति नक़्क़ाशी प्रक्रिया का सबसे वांछनीय पहलुओं के कुछ कर रहे हैं. उपपादन द्वारा मिलकर प्लाज्मा नक़्क़ाशी (आईसीपी) आदर्श इन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है, क्योंकि यह एक उच्च आयन घनत्व प्रदान करता है, इसलिए तेजी से खोदना दरों आयन घनत्व और आयन ऊर्जा के अलग नियंत्रण की अनुमति है, जबकि, एक कम क्षति क्षमता दे रही है.

ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी (OIPT) III-V अर्धचालक के लिए आईसीपी खोदना प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए इन मांगों को पूरा विकसित की है .

इस अनुच्छेद में, हम InP और संबंधित सामग्री के लिए नक़्क़ाशी प्रक्रिया पर ध्यान देते हैं, विभिन्न नक़्क़ाशी और chemistries के विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सिस्टम आवश्यकताओं पर चर्चा करेंगे और नवीनतम नई प्रक्रिया विकसित करने के परिणाम का एक अद्यतन प्रदान.

उपपादन युग्मित प्लाज्मा उपकरण (आईसीपी)

इन प्रक्रियाओं के लिए इस्तेमाल किया प्रणाली है ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी Plasmalab सिस्टम 100 आईसीपी नक़्क़ाश (OIPT CS1 हार्डवेयर ) . खोदना चैम्बर के एक योजनाबद्ध चित्र 1 में दिया जाता है और पूरी प्रणाली चित्रा 2 में दिखाया गया है.

चित्रा 1. Plasmalab System100 ICP180 उपकरण के योजनाबद्ध

चित्रा 2 Plasmalab 100 ICP180 प्रणाली

आरएफ शक्ति (13.56MHz) दोनों आईसीपी स्रोत (ऊपर 3000Watts) और सब्सट्रेट इलेक्ट्रोड (अप 600Watts) खोदना प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए लागू किया जाता है. आईसीपी ट्यूब के चारों ओर एक electrostatic ढाल करने के लिए सुनिश्चित करना है कि आईसीपी शक्ति विशुद्ध रूप से उपपादन द्वारा युग्मित है (जैसे 'सच आईसीपी) के लिए प्रयोग किया जाता है, इसलिए ट्यूब सामग्री के sputtering को नष्ट करने और उपकरणों के लिए अनावश्यक highenergy आयन क्षति को न्यूनतम. सब्सट्रेट पर आयन ऊर्जा डीसी पूर्वाग्रह कम इलेक्ट्रोड पर उत्पन्न की माप के द्वारा नजर रखी है, और मुख्य रूप से इस इलेक्ट्रोड आपूर्ति आरएफ शक्ति द्वारा नियंत्रित है.

वेफर्स कक्ष निर्वात और इसलिए नक़्क़ाशी परिणाम के repeatability के अच्छे स्थिरता बनाए रखने के loadlock के माध्यम से चेंबर में लोड कर रहे हैं.

etched वेफर्स जा रहा है या तो यंत्रवत् हैं या electrostatically तापमान नियंत्रित कम इलेक्ट्रोड के लिए clamped. हीलियम दबाव चक और वेफर के बीच अच्छा थर्मल प्रवाहकत्त्व प्रदान करने के लिए वेफर्स के पीछे करने के लिए लागू किया जाता है. कहाँ आवश्यक, छोटे नमूने 4 "सिलिकॉन वाहक वेफर्स पर thermally प्रवाहकीय गोंद के साथ जुड़ी हुई हैं.

Plasmalab System100 आईसीपी सब्सट्रेट तापमान 5 डिग्री सेल्सियस 400 के लिए डिग्री सेल्सियस, बिजली के हीटर तत्वों का उपयोग करें और एक शीतलक परिसंचारी सर्किट के माध्यम से - के नियंत्रण की सटीकता ± 1 डिग्री सेल्सियस तापमान की सीमा से अधिक है इस -150 करने के लिए बढ़ाया जा सकता है है डिग्री सेल्सियस 400 डिग्री सेल्सियस तरल नाइट्रोजन की आपूर्ति के अलावा के साथ. सब्सट्रेट तापमान खोदना परिणाम पर एक चिह्नित प्रभाव है, के रूप में इसे खोदना प्रजातियों की अस्थिरता नियंत्रण और इसलिए प्रक्रिया के रासायनिक घटक को प्रभावित करती है, न केवल खोदना दर चयनात्मकता, और प्रोफ़ाइल को प्रभावित करने, लेकिन यह भी सतह खुरदरापन. प्रणाली 1MT से 100MT अनुमति सटीक नियंत्रण प्रक्रिया चैम्बर दबाव दबाव सीमा पर संचालित किया जा सकता है.

InP आधारित नक़्क़ाशी सामग्री

Waveguide की उच्च दर नक़्क़ाशी और मिरर मुखिका

दर्पण पहलू और waveguide के उच्च दर नक़्क़ाशी के लिए प्रमुख आवश्यकताओं तेजी 10μm और 5μm क्रमशः गहराई, नियंत्रणीय खोदना गहराई, अत्यधिक anisotropic प्रोफ़ाइल, InGaAsP (या समान) दफन परतों पर कोई निशाना साधना और चिकनी के लिए खोदना दरों sidewalls और etched सतह.

₄ सीएच / ₂ एच / Cl ₂ रसायन शास्त्र आवेदन के इस प्रकार के लिए सबसे लोकप्रिय प्रक्रिया है. यदि वफ़र के तापमान को बढ़ाने की अनुमति दी है 200 के पास ° सी तो सामान्य रूप से उपयोग किए _{जाने वाले 4} / एच 2 प्रक्रिया बढ़ जाती है दर्पण के खोदना दर, तथापि, प्रोफ़ाइल नियंत्रण कीमतें गिरा वृद्धि हुई वजह से मुश्किल हो जाता है. इस मिश्रण के लिए ₂ सीएल के अलावा अत्यधिक anisotropic खोदना प्रोफाइल, incl _x का कम अस्थिरता के कारण की अनुमति देता है. यह इसलिए ₄ / सीएल सीएच ₂ अनुपात के समायोजन के माध्यम से सटीक प्रोफ़ाइल नियंत्रण की अनुमति देता है. > 1.5μm/min और> ₂ SiO या पाप _x मास्क करने के लिए 15:01 के selectivities नक़्क़ाशी दर हासिल किया जा सकता है . चित्रा 3 से पता चलता है एक 10μm गहरी दर्पण पहलू इस रसायन विज्ञान का उपयोग etched है.

तालिका 1. ₄ सीएच / एच ₂ / ₂ प्रक्रिया प्रदर्शन सारांश सीएल

चित्रा 3. InP आधारित सामग्री ₄ सीएच / एच ₂ / Cl ₂ प्रक्रिया का उपयोग कर etched. > 1.5μm/min और के चयनात्मकता 15> नक़्क़ाशी दरें: प्राप्त कर रहे हैं.

यह रसायन शास्त्र और लाभ यह है कि यह सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला etches, उन युक्त यानी, पी, गा, के रूप में, अल, एस.बी. आदि एक दूसरे के बीच कम चयनात्मकता (0.5-1:1 ~) के साथ है, इसलिए etched प्रोफाइल सामग्री के बीच इंटरफेस पर निशाना साधना. यह भी इस प्रक्रिया के ₄ सामग्री दर्पण कम और बहुत तेजी से खोदना दर की वजह _से 4 सीएच / एच की तुलना में कम _{बहुलक} रसायन शास्त्र 2 संदूषण पैदा करता है. वहाँ कोई अतिरिक्त वफ़र हीटिंग की आवश्यकता है, के रूप में InP आधारित उच्च घनत्व प्लाज्मा ही वफ़र द्वारा पूरी तरह गरम किया जाता है. प्लाज्मा मापदंडों का सटीक नियंत्रण के साथ, प्रक्रिया repeatability की ± 3% की तुलना में बेहतर है, और कोई clamping के वफ़र की आवश्यकता है.

इस तकनीक को उच्च throughput उत्पादन अनुप्रयोगों, जैसे 4x2 "रन प्रति लोड वफ़र के लिए बैच प्रोसेसिंग के लिए सक्षम बनाता है, के बाद से वेफर्स बस एक वाहक थाली पर आराम कर सकते हैं और जरूरत के लिए व्यक्तिगत और clamped हो हीलियम ठंडा _नहीं इस प्रक्रिया का एक और संस्करण 4 सीएच है. / / एर सीएल ₂ रसायन शास्त्र जो भी उत्कृष्ट खोदना इस खोदना कक्ष का उपयोग कर परिणाम का उत्पादन दिखाया गया है .

हालांकि, अक्सर उत्पादन की मांगों को हुक्म है कि चैम्बर के रूप में संभव के रूप में स्वच्छ रहना चाहिए, आदर्श नहीं बहुलक बयान के साथ खोदना anisotropy और यदि आवश्यक sidewall चिकनाई की कीमत पर भी. यह जरूरी है कि प्रक्रिया _{दर्पण} 4 शामिल नहीं करता है . एक सामान्य दृष्टिकोण के साथ एक गर्म इलेक्ट्रोड (150 ≥ डिग्री सेल्सियस आदेश में प्रभावी ढंग से सतह से वफ़र InClx खोदना उत्पाद को हटाने के लिए). _सीएल 2 आधारित खोदना रसायन शास्त्र का उपयोग करने के लिए है

सटीक वफ़र तापमान नियंत्रण इस प्रक्रिया के लिए अनुशंसा की जाती है. यदि बहुत गर्म नमूना आसानी से सतह से incl _एक्स 'evaporates' हो जाता है और इसलिए कीमतें गिरा पैदा करता है. दूसरी ओर, बहुत कम तापमान InClx nonvolatile धीमी खोदना दरों, कम चयनात्मकता और सतह खुरदरापन में जिसके परिणामस्वरूप है. अक्सर ₂ एन नक़्क़ाशी के भौतिक घटक बढ़ाने के लिए और सतह passivate, इसलिए सतह खुरदरापन को कम करने और प्रोफ़ाइल नियंत्रण में सुधार करने के लिए जोड़ा जाता है. 10:01>> 1 / मिनट और SiO ₂ चयनात्मकता सुक्ष्ममापी नक़्क़ाशी दर इस प्रक्रिया का उपयोग कर हासिल किया गया है. चित्रा 4 एक ठेठ 5μm गहरी खोदना परिणाम से पता चलता है. यह एच ⁺ मुक्त एक प्रक्रिया है जो युक्ति को कम नुकसान दे सकता है, के बाद से ^एच + अक्सर etched सतह पर एक passivation परत है कि डिवाइस के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है रूपों है.

चित्रा 4 सीएल / ₂ एन ₂ etched waveguide.

CH ₄ / ₂ एच / ₂ सीएल और सीएल ₂ N / ₂ से ऊपर सूचीबद्ध की प्रक्रिया भी डिवाइस mesas या तो खड़ी या sloped उपयुक्त प्रक्रिया पैरामीटर समायोजित द्वारा हासिल की प्रोफाइल के साथ, बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

एक वैकल्पिक तकनीक है जो 100-150 ~ के कम तापमान पर प्रसंस्करण की अनुमति देता है ° सी HBR रसायन विज्ञान का उपयोग शामिल है, के बाद से InBrx की खोदना उत्पाद InClx की तुलना में एक कम तापमान पर अस्थिर हो जाता है. 5 चित्रा एक ठेठ 5μm 0.8μm/min की एक खोदना दर और> ₂ SiO 10:01 चयनात्मकता पर गहरी खोदना परिणाम दिखाता है. फिर, अच्छा तापमान नियंत्रण खोदना परिणामों के वफ़र तापमान के लिए संवेदनशीलता की वजह से सिफारिश की है.

चित्रा 5. HBR खोदना waveguide

HBR प्रक्रिया खोदना InP photoresist (पीआर) के साथ एक मुखौटा के रूप में के रूप में भी चित्रा 6 में दिखाया गया है सकते हैं _के बाद से यह कम तापमान की आवश्यकता सीएल 2 रसायन शास्त्र के लिए की तुलना. आमतौर पर> 1μm/min के एक खोदना दर और 14:01 के एक चयनात्मकता प्राप्त कर रहे हैं. इस प्रक्रिया के क्रम में photoresist जलने को कम नक़्क़ाशी से पहले photoresist मुखौटा की कड़ी पाक की आवश्यकता है. इस प्रक्रिया का लाभ हार्ड मास्क के उपयोग के संभावित उन्मूलन में शामिल हैं और काफी प्रक्रिया की जटिलता और लागत को कम.

चित्रा 6. InP एक मुखौटा के रूप में photoresists का उपयोग etches

एक सीएल ₂ एच / ₂ प्रक्रिया हाल ही में विकसित किया गया है. इस प्रक्रिया में, कम इलेक्ट्रोड कमरे के तापमान पर सेट कर दिया जाता है. वफ़र अतिरिक्त थर्मल संपर्क के बिना एक वाहक वफ़र के शीर्ष पर रखा है. कोई clamping के वफ़र की आवश्यकता है. इसलिए यह एक साधारण प्रक्रिया है. खोदना तंत्र ₄ सीएच / एच ₂ / Cl ₂ प्रक्रिया के लिए इसी तरह की है - वफ़र प्लाज्मा ही से गरम किया जाता है. इस प्रक्रिया का लाभ ₄ दर्पण के अभाव है, इसलिए कोई बहुलक कक्ष में जमा है . यह एक स्वच्छ और भी पर्यावरण के अनुकूल प्रक्रिया है. इस प्रक्रिया में ₂ सीएल / ₂ एच के गैस का अनुपात बहुत महत्वपूर्ण है . उच्च गैस अनुपात उच्च खोदना की दर से होता है लेकिन यह भी एक काटकर अलग कर देना नक़्क़ाशी प्रोफ़ाइल देता है. 7 चित्रा सीएल ₂ / ₂ एच आईसीपी मोड में खोदना के परिणामों से पता चलता है. खोदना दर 10:01> नाइट्राइड मुखौटा चयनात्मकता साथ 850nm/min है.

7 चित्रा / InP InGaAs नमूना ₂ सीएल / एच कमरे के तापमान पर ₂ प्रक्रिया का उपयोग etched .

InP झंझरी नक़्क़ाशी या उथला नक़्क़ाशी

हालांकि InP नक़्क़ाशी प्रक्रिया तेजी से अनुप्रयोगों के बहुमत के लिए आईसीपी मोड में क्लीनर खोदना chemistries द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, तथापि, CH4/H2 प्रक्रिया अभी भी व्यापक रूप से InP (प्रतिक्रिया लेज़रों वितरित) झंझरी नक़्क़ाशी DFB के लिए उथले की आवश्यकताओं की वजह से इस्तेमाल किया सही नियंत्रित खोदना गहराई (आमतौर पर <200nm). इसके अलावा photoresist मास्क का अक्सर प्रयोग अक्सर नाजुक ई - बीम को तैयार नहीं है, के लिए झंझरी परिभाषा कमरे के तापमान नक़्क़ाशी की आवश्यकता है. एक आईसीपी उपकरण में इस प्रक्रिया आम तौर पर कोई आईसीपी शक्ति के साथ किया जाता है, यानी केवल कम इलेक्ट्रोड शक्ति लागू है, नक़्क़ाशी की एक धीमी गति से आर.आई.ई. 'मोड' सक्षम करने. 8 चित्रा आर.आई.ई. मोड 20nm/min के एक खोदना दर पर 100nm की गहराई के लिए एक आईसीपी उपकरण में खोदना झंझरी के परिणाम से पता चलता है.

8 चित्रा ₄ सीएच / खोदना ₂ झंझरी एच.

दर्पण एच / ₄ आर.आई.ई. मोड में ₂ प्रक्रिया उथले InP खोदना (etched 1000nm कम से कम गहराई) के लिए एक लोकप्रिय है . चूंकि यह एक कमरे के तापमान प्रक्रिया है, photoresist मुखौटा के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है. हालांकि, दर्पण ₄ / ₂ एच कक्ष में एक बहुलक की एक बड़ी राशि रूपों और भी etched के ऊपर की सतह और sidewall में जमा है . अक्सर एक छोटी हे ₂ स्वच्छ कदम प्रक्रिया में नक़्क़ाशी निम्नलिखित क्रम में अवशिष्ट बहुलक हटाने जोड़ा जाता है. 9 चित्रा एक आर.आई.ई. मोड उथले 20 के एक खोदना दर ~ 40nm/min में कम than1000nm की गहराई तक खोदना InP के परिणाम से पता चलता है.

चित्रा 9 उथले खोदना InP CH4/H2 प्रक्रिया का उपयोग कर, (क) एक कदम etched के ऊपर की सतह और sidewall पर कुछ बहुलक जमा दिखा प्रक्रिया. (ख) दो कदम प्रक्रिया है, कोई और अधिक बहुलक etched सतह पर अवशिष्ट.

CH ₄ / एच ₂ रसायन शास्त्र भी सामान्यतः / InGaAs InAlAs चयनात्मक उथले खोदना गहराई की आवश्यकताओं के कारण, नक़्क़ाशी, और InGaAs और InAlAs बीच चयनात्मकता के लिए प्रयोग किया जाता है.

CH ₄ / ₂ एच / ₂ सीएल, सी.एल. ₂ / ₂ एन, और आईसीपी मोड प्रक्रियाओं में HBR भी उथले खोदना के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. यदि कम इलेक्ट्रोड से 150 डिग्री ऊपर नमूना पूर्व गरम किया जाता है, यह संभव हो कम आईसीपी शक्ति चुनने के द्वारा 0.2μm/min4> 1μm/min से खोदना दर को कम करने के लिए दिखाया गया है. एक ठेठ etched प्रोफ़ाइल चित्रा 10 में दिखाया गया है.

10 चित्रा उथले नक़्क़ाशी के लिए नियंत्रणीय खोदना दर.

InP Photonic क्रिस्टल (पीएचसी) नक़्क़ाशी

InP photonic क्रिस्टल waveguide संरचना के नक़्क़ाशी बहुत चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि यह एक आधा माइक्रोन के अंतर्गत इस सुविधा का आकार के साथ उच्च पहलू अनुपात की आवश्यकता है. सबसे लोकप्रिय संरचना छेद 500nm की तुलना में कम आकार के साथ दो आयाम छेद प्रकार है.

सभी InP etched ऊपर motioned प्रक्रिया खोदना पीएचसी के लिए नियोजित किया जा सकता है. ZTH ज्यूरिख से पी Strasser एक नक़्क़ाशी प्रक्रिया का उपयोग कर विकसित ICP180 . अपने काम से निष्कर्ष है कि ₂ सीएल / एन / ₂ एर खोदना पीएचसी के लिए सबसे अच्छा chemistries है. यह एक बहुलक मुक्त प्रक्रिया है, और भी एक वर्ग फुट प्रदान करता है के रूप में 11 चित्र में दिखाया गया है. ₂ सीएल, वफ़र तापमान 200 ° ऊपर सेट कर दिया जाता है एक खोदना गैस है, एर एक पतला गैस के रूप में प्रयोग किया जाता है और N ₂ sidewall पर passivation देता है . > 15:01 का एक पहलू अनुपात हासिल की थी. 10 चित्रा 1.75μm/min की 2.9μm और खोदना दर 190nm व्यास छेद आकार के लिए प्राप्त की एक etched गहराई से पता चलता है, जो पहलू अनुपात ~ 16:01 देता है. छोटा सा नमूना टुकड़े पर वाहक थाली और पीठ हीलियम ठंडा आवश्यक है करने के लिए सरेस से जोड़ा हुआ हो.

11 चित्रा. पीएचसी InP में etched. छेद है 180nm और etched गहराई की एक व्यास 2.9μm है. (पी Strasser, आदि संचार फोटोनिक्स समूह ETH ज्यूरिख की रज़ामंदी के साथ)

InP वाया होल नक़्क़ाशी

छेद नक़्क़ाशी के माध्यम से InP के लिए आवश्यकताओं को कुछ हद तक अलग हैं, यानी तेजी से संभव के लिए 150μm की गहराई के लिए खोदना दरों, ऊर्ध्वाधर या थोड़ा sloped खोदना प्रोफ़ाइल के पास, (आदर्श) नकाबपोश, फ्लैट चिकनी आधार है, लेकिन sidewall चिकनाई के बारे में कोई चिंता का विरोध. उच्च तापमान (120-180 डिग्री सेल्सियस) के लिए उदार HBR / बीसीएल ₃ आधारित खोदना प्रक्रिया के प्रयोग के माध्यम से इन जरूरतों को मिल सकता है. photoresist मुखौटा अच्छी तरह से एक उच्च तापमान (> 150 डिग्री सेल्सियस) यह सुनिश्चित करे कि यह रेटिक्यूलेशन बिना प्रक्रिया खोदना बचता. hardbaked होना चाहिए चित्रा 12 में एक छेद के माध्यम से गहरे 100μm इस तकनीक का उपयोग etched से पता चलता है. नक़्क़ाशी दर> 2.75μm/min> 15:01 photoresist चयनात्मकता था.

चित्रा 12 खोदना HBR / बीसीएल छेद वाया ₂ InP के लिए प्रक्रिया.

InP / / InGaP AlInP लाल एलईडी और सौर सेल नक़्क़ाशी

InP / / InGaP AlInP आधारित सामग्री संयोजन लाल एलईडी है या सौर सेल बनाने के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल कर रहे हैं. दोनों लाल एलईडी और सौर सेल के उत्पादों के लिए आवश्यकताएँ उच्च पैदावार और कम लागत रहे हैं. इसलिए एक बैच प्रक्रिया के लिए आवश्यक है, यह भी photoresist सरलीकृत प्रक्रिया और कम लागत के लिए चुना है.

BCl3/Cl2/Ar/CH4 प्रयोग किया जाता है. अनुकूलित प्रक्रिया unclamped है. टेबल तापमान 20 पर रखा है ~ 30degree 450nm/min के चयनात्मकता के साथ एक खोदना दर देने के लिए 3:01 और etched प्रोफ़ाइल के मुखौटा photoresist के रूप में 13 चित्र में दिखाया गया है.

13 चित्रा. InP आधारित सौर सेल बीसीएल ₃ / ₂ सीएल / एर / CH ₄ का उपयोग etched, photoresist खोदना मुखौटा के रूप में इस्तेमाल किया गया था

InP नक़्क़ाशी microlens

Microlenses है जो आमतौर पर उन्नत photonic अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है photoresist में दो तकनीकों का उपयोग का गठन कर रहे हैं. सरल तकनीक पारंपरिक लिथोग्राफी का उपयोग कर विरोध की फूहड़ सिलेंडरों के गठन शामिल है. सब्सट्रेट तो photoresist (यानी 130-150 डिग्री सेल्सियस) के गिलास reflow तापमान ऊपर गर्म है, यह reflow करने की इजाजत दी.

इस त्रिज्या है कि सब्सट्रेट के साथ विरोध की मात्रा और संपर्क के क्षेत्र से गणना की जा सकती के साथ एक गोलाकार सतह पैदा करेगा. लेंस प्रोफ़ाइल तो आईसीपी सूखी नक़्क़ाशी द्वारा सब्सट्रेट सामग्री में 01:01 चयनात्मकता के साथ अक्सर हस्तांतरित.

14 चित्रा microlens InP में 20μm की गहराई के लिए etched के एक SEM छवि दिखाता है. यह आईसीपी नक़्क़ाशी के साथ संयुक्त reflow विरोध द्वारा बनाया गया था. इस मामले में यह संभव है गैस की प्रक्रिया के लिए या आईसीपी शक्ति और / या प्लाज्मा और सब्सट्रेट के बीच डीसी पूर्वाग्रह का समायोजन करके इस्तेमाल किया मिश्रण को बदलकर InP और photoresist के बीच चयनात्मकता या तो समायोजित. चयनात्मकता (इतना photoresist etches और अधिक धीरे - धीरे) बढ़ाने से समाप्त लेंस की वक्रता में वृद्धि होगी. के रूप में गैस मिश्रण इस प्रक्रिया के लिए प्रयोग किया जाता शामिल है क्लोरीन के बाद खोदना 'बुलबुले etched सतह पर बनाने जब ​​वफ़र उपकरण से निकाल दिया जाता है, क्लोरीन की प्रकृति हाइड्रोफिलिक के कारण की संभावना है. OIPT एक मालिकाना तकनीक विकसित की है कि इस प्रभाव से बचा जाता है और एक चिकनी etched सतह प्रदान करता है.

14 चित्रा. Microlens InP (photoresist की एक छोटी राशि के बाईं SEM छवि पर दिखाई देता है, खोदना प्रक्रिया पर प्रकाश डाला) में etched.

सारांश

InP आधारित सामग्री नक़्क़ाशी optoelectronic और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है.

ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी System100 आईसीपी नक़्क़ाश (OIPT CS1 हार्डवेयर ) III-V सामग्री नक़्क़ाशी समाधान की व्यापक रेंज उपलब्ध कराता है. अति ऊर्ध्वाधर (या नियंत्रित ढलान) etched प्रोफ़ाइल, नाइट्राइड, ऑक्साइड या पीआर मुखौटा, और नियंत्रणीय खोदना दर अच्छा चयनात्मकता के साथ चिकनी sidewall, प्राप्त किया जा सकता है.

स्रोत: ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी .

इस स्रोत के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया देखें ऑक्सफोर्ड उपकरण प्लाज्मा प्रौद्योगिकी.