GaAs基通孔刻蚀的崩边形成机理研究

摘要

cqvip:在砷化镓(GaAs)集成无源器件(Integrated Passive Device, IPD)的制作工艺中,通孔刻蚀是一道重要环节。蚀刻孔边缘的GaAs会被蚀刻,由此引发崩边并对器件性能及可靠性造成不利影响。本文中,用于通孔蚀刻的GaAs厚度不小于200μm,通孔边缘没有被蚀刻的痕迹,以实现金属导线的平滑连接。采用光阻和金属来充当掩膜,有效解决了单一光阻因厚度过高而变形或者厚度薄导致GaAs衬底被蚀刻的问题。通过优化工艺,在光阻厚度为32μm、金属掩膜厚度为0.5μm、金属蚀刻时间为60 s以及感应耦合等离子体(Inductively Couple Plasma, ICP)蚀刻4000 s的条件下,得到了孔深为200μm且通孔边缘平整的形貌。分析了GaAs崩边形成的主要原因与机理,并通过优化工艺解决了200μm通孔的崩边问题,从而提高了器件性能及可靠性。