УМОВИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ GaAs ДЛЯ МІКРО- ТА НАНОРОЗМІРНИХ ПРИСТРОЇВ

Андрій Олександрович Рябов; Дмитро Русланович Ільчук

КОНФЕРЕНЦІЇ ВНТУ електронні наукові видання, IX Сучасні проблеми інфокомунікацій, радіоелектроніки та наносистем (СПІРН-2023)

Андрій Олександрович Рябов, Дмитро Русланович Ільчук

Остання редакція: 2023-11-05

Анотація

Виготовлення напівпровідникових пристроїв III-V вимагає ефективного травлення з високим співвідношенням сторін. Постійний розвиток нових методів травлення необхідний через зростаючий попит на різноманітні геометрії та розміри виробів. У нашому аналізі ми пропонуємо розглянути універсальний метод виготовлення мікро- та нанопідкладок GaAs, використовуючи систему індуктивного іонного травлення з реактивною плазмою (ICP-RIE) та п'ять рецептів при 25°C з високою селективністю. Розглянутий метод дозволяє швидко травити GaAs з високою якістю та зберегти властивості маски. Ми надаємо детальні інструкції та результати валідації для трьох різних геометрій пристроїв (гребні, циліндри та наностовпи). Ці результати мають потенціал для різноманітних застосувань у мікро- та нанотехнологіях, і їх можна успішно впроваджувати за допомогою комерційного інструменту ICP-RIE з двома камерами для металевих та фоторезистних масок.

Ключові слова

травлення з високим співвідношенням сторін, підкладки GaAs, система індуктивного іонного травлення з реактивною плазмою (ICP-RIE).

Посилання

1 F. Joint, C. Abadie, P.B. Vigneron. GaAs manufacturing processes conditions for micro- and nanoscale devices. Journal of Manufacturing Processes Volume 60, 2020. – pp. 1-10. ISSN:1526-6125.

https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.11.006.

2 Jalabert L, Dubreuil P, Carcenac F, Pinaud S, Salvagnac L, Granier H,et al. High aspect ratio GaAs nanowires made by ICP-RIE etching using Cl₂/N₂ chemistry. Microelectronic Engineering 2008;85(5):1173–1178.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167931708000646. doi:10.1016/j.mee.2008.01.063.

3. Volatier M, Duchesne D, Morandotti R, Ares R, Aimez V. Extremely high aspect ratio GaAs and GaAs/AlGaAs nanowaveguides fabricated using chlorine ICP etching with N₂-promoted passivation. Nanotechnology 2010;21(13):134014.

http://stacks.iop.org/0957-4484/21/i=13/a=134014. doi:10.1088/0957-4484/21/13/134014.

4. Constantine C, Shul RJ, Sullivan CT, Snipes MB, McClellan GB,Hafich M, et al. Etching of GaAs/AlGaAs rib waveguide structuresusing BCl₃/Cl₂/N₂/Ar electron cyclotron resonance. Journal of Vacuum Science & Technology B 1995;13(5):2025–2030. https://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.588128.

5. Vigneron PB, Joint F, Isac N, Colombelli R, Herth E. Advancedand reliable GaAs/AlGaAs ICP-DRIE etching for optoelectronic, microelectronic and microsystem applications. Microelectronics Engineering 2018;202:42–50.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167931718303848.

6. Kovacs GTA, Maluf NI, Petersen KE. Bulk micromachining of silicon.Proc IEEE 1998;86(8):1536–1551.

7. Franz G, Hosler W, Treichler R. Sidewall passivation of GaAs in BCl₃-containing atmospheres. Journal of Vacuum Science & Technology B2001;19(2):415–419.

https://avs.scitation.org/doi/abs/10.1116/1.1347045.

8. Chao JJ, Wang DS, Shiu SC, Hung SC, Lin CF. Controlled formationof well-aligned GaAs nanowires with a high aspect ratio on transparentsubstrates. Semiconductor Science and Technology 2010;25(6):065014.

http://stacks.iop.org/0268-1242/25/i=6/a=065014.

9. Guisbiers G, Herth E, Legrand B, Rolland N, Lasri T, Buchaillot L. Materials selection procedure for RF-MEMS. Microelectronics Engineering 2010;87(9):1792–1795.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016793170900608X.

Повний текст: PDF