[发明专利]一种二氧化硅的刻蚀方法有效
申请号: | 201410788078.4 | 申请日: | 2014-12-17 |
公开(公告)号: | CN105759356B | 公开(公告)日: | 2019-10-08 |
发明(设计)人: | 钦华林 | 申请(专利权)人: | 北京北方华创微电子装备有限公司 |
主分类号: | G02B6/136 | 分类号: | G02B6/136 |
代理公司: | 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 | 代理人: | 申健 |
地址: | 100176 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 二氧化硅 刻蚀 方法 | ||
本发明公开了一种二氧化硅的刻蚀方法,涉及刻蚀技术领域,能够减轻二氧化硅的刻蚀负载效应。本发明实施例提供的二氧化硅的刻蚀方法,包括应用刻蚀气体对二氧化硅进行刻蚀,所述刻蚀气体包括八氟环丁烷气体,所述刻蚀气体还包括氧气,所述八氟环丁烷气体在刻蚀过程中生成的聚合物与所述氧气发生化学反应生成挥发性气体。
技术领域
本发明涉及刻蚀技术领域,尤其涉及一种二氧化硅的刻蚀方法。
背景技术
在光学领域,将若干光无源器件制作在同一基片上、再通过波导互连构成功能回路的光波导技术是一项非常实用化的技术。由于二氧化硅光波导具有良好的光学、电学、机械性能和热稳定性,且成本低廉,因此,二氧化硅光波导被广泛应用在光波导技术领域。
图1为现有技术中的二氧化硅光波导的局部截面示意图,二氧化硅光波导具有窄槽1和宽槽2。通常应用干法刻蚀方法对二氧化硅进行刻蚀以形成具有上述结构的二氧化硅光波导,例如,用八氟环丁烷(化学式为C4F8)气体和氩气(化学式Ar)对二氧化硅进行刻蚀。其中,C4F8通过化学反应的方式刻蚀二氧化硅,Ar为载气,并且Ar在刻蚀过程中形成的Ar等离子体具有较高的轰击能量,从而通过轰击的方式刻蚀二氧化硅。当刻蚀条件为刻蚀气体的压力为3-5mT,C4F8的流量为30-50sccm,Ar的流量为70-90sccm,上电极射频功率为1500W,下电极射频功率为500W时,刻蚀得到的窄槽1的深度h1为4.7μm,宽槽2的深度h2为7.0μm。在该刻蚀过程中,C4F8发生化学反应生成的聚合物沉积在窄槽1的底部,随着刻蚀深度的增大,Ar等离子体的轰击作用不能完全清除沉积在窄槽1底部的聚合物,导致沉积的聚合物增多,最终阻碍刻蚀反应的进行,使得窄槽1的刻蚀终止,窄槽1的深度h1偏小,从而使得窄槽1的深度h1和宽槽2的深度h2的差值较大,导致二氧化硅的刻蚀负载效应明显,影响二氧化硅光波导器件的性能。
发明内容
本发明的实施例提供一种二氧化硅的刻蚀方法,能够减轻二氧化硅的刻蚀负载效应。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一种二氧化硅的刻蚀方法,包括应用刻蚀气体对二氧化硅进行刻蚀,所述刻蚀气体包括八氟环丁烷气体,所述刻蚀气体还包括氧气,所述八氟环丁烷气体在刻蚀过程中生成的聚合物与所述氧气发生化学反应生成挥发性气体。
所述氧气的流量为2-20sccm。
优选地,所述氧气的流量为2-10sccm。
进一步地,所述刻蚀气体还包括惰性气体。
所述惰性气体为氩气,所述氩气的流量为30-70sccm。
优选地,所述氩气的流量为40-70sccm。
所述刻蚀气体的压力为3-15mT。
所述刻蚀方法用于光波导领域的二氧化硅刻蚀,所述刻蚀后的二氧化硅线宽为7μm,线宽损失小于0.5μm。
所述刻蚀方法用于光波导领域的二氧化硅刻蚀,所述刻蚀后的二氧化硅的窄槽深度与宽槽深度比大于95%。
优选地,刻蚀气体的压力为8mT,刻蚀气体中八氟环丁烷气体的流量为35sccm,氧气的流量为4sccm,氩气的流量为50sccm,上电极射频功率为1500W,下电极射频功率为500W。
本发明实施例提供的二氧化硅的刻蚀方法,应用刻蚀气体对二氧化硅进行刻蚀,八氟环丁烷气体在刻蚀过程中生成的聚合物与氧气发生化学反应生成挥发性气体,从而将沉积在窄槽底部的聚合物去除,使得刻蚀反应继续进行,最终使得窄槽的深度较大,窄槽和宽槽的深度差值减小,减轻二氧化硅的刻蚀负载效应,提高二氧化硅光波导器件的性能。
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