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摘要

一種用非金屬掩模層蝕刻碳化硅的方法。該方法包括提供碳化硅基底；通過在基底上施加一層材料來形成非金屬掩模層；形成掩模層以暴露基底的底層區(qū)域；并以第一速率用等離子體蝕刻基底的底層區(qū)域，同時以低于第一速率蝕刻掩模層。

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介紹

? ? ? 本文涉及半導(dǎo)體處理方法，特別是涉及碳化硅半導(dǎo)體的處理技術(shù)。碳化硅）由于其較大的能帶隙和高擊穿場，是高溫度、高功率電子器件的重要材料。碳化硅還具有優(yōu)越的機(jī)械性能和化學(xué)惰性，適合制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)和納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用；暴露在高溫、強(qiáng)輻射、強(qiáng)烈振動、腐蝕性和研磨介質(zhì)中的環(huán)境。因此，基于sic的MEMS在高溫傳感器和執(zhí)行器和微機(jī)燃?xì)鉁u輪機(jī)中得到了應(yīng)用。此外，由于其高聲速(定義為楊氏模量與質(zhì)量密度E/p之比的平方根)和非常穩(wěn)定的表面，碳化硅被認(rèn)為是一種制造很有前途的超高頻微機(jī)械硅的結(jié)構(gòu)材料。

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本文實施例是針對使用非金屬掩模層用高選擇性RIE工藝蝕刻碳化硅的方法。在某些實施例中，分別使用氫蝕刻化學(xué)和溴蝕刻化學(xué)形成。這允許使用非金屬材料在蝕刻過程中掩蓋碳化硅襯底。在一方面，蝕刻是在等離子體室中使用溴化氫(“HBr)蝕刻化學(xué)方法進(jìn)行的。氫溴酸蝕刻化學(xué)已被用于蝕刻硅，但不是二氧化硅、氮化硅或碳化硅。那些精通該藝術(shù)的人的傳統(tǒng)智慧將教導(dǎo)遠(yuǎn)離使用氫溴酸來蝕刻碳化硅。因為碳化硅是一種非常穩(wěn)定的材料。此外，一般預(yù)計二氧化硅或氮化硅的蝕刻速度會比碳化硅更快。因此，氫溴酸通常不會被認(rèn)為是一種有效的穩(wěn)定材料的蝕刻劑。然而，本發(fā)明已經(jīng)證明了在某些條件下，氫溴酸可以用于蝕刻碳化硅。

示例

圖中是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的碳化硅蝕刻方法的一部分的流程圖。2a-b是氫溴酸等離子體中聚sic、SiO和SiN的蝕刻率作為源功率和室壓力的蝕刻圖。3a-b是顯示SiC/SiO和作為源功率的SiC/SiN的函數(shù)和圖中的典型蝕刻速率比的圖。腔室的壓力是示例性碳化硅蝕刻輪廓的SEM圖像，顯示(a)使用高蝕刻速率比條件的實施例蝕刻的2毫米線；(b)(a)的(a)和(c)使用高蝕刻速率條件的實施例蝕刻的2um線的特寫。圖中是一種根據(jù)本發(fā)明實施例的使用碳化硅蝕刻方法制備的多晶碳化硅MEMS諧振器的掃描電鏡圖像。

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圖 1?

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圖3

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總結(jié) ??略

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