基于CF4／Ar高密度感应耦合等离子体的BZN薄膜的刻蚀工艺研究.pdfVIP

基于CF ／Ar高密度感应耦合等离子体的BZN薄膜的刻蚀工艺研究／王 刚等 ·1· 基于CF4／Ar高密度感应耦合等离子体的BZN薄膜的刻蚀工艺研究 王 刚，李 威，李 平，李祖雄，范 雪，姜 晶 (电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 610054) 摘要 使用CF。／Ar高密度感应耦合等离子体(ICP)对磁控溅射法制得的铌酸锌铋 (BZN)薄膜进行 了干法刻 蚀工艺研究。分析了BZN薄膜的刻蚀速率随工艺气体流量比、总流量和工作压强的改变而出现极大值的原因，展示 了BZN薄膜的刻蚀速率随ICP功率的增大而线性增加的趋势。研究结果表 明，使用CF ／Ar感应耦合等离子体对 BZN薄膜进行刻蚀的机理为物理辅助的化学反应刻蚀。BZN薄膜的最佳刻蚀工艺参数为cFl／Ar流量比3／2、总流 量25sccm、工作压强 1．33Pa、ICP功率800W，使用此参数对BZN薄膜进行刻蚀，最大刻蚀速率为26nm／min，刻蚀后 薄膜边缘齐整、表面光滑、形状完整。 关键词 BZN薄膜 感应耦合等离子体 干法刻蚀 刻蚀速率 表面形貌 中图分类号：TN405．98 文献标识码 ：A StudyonEtchingofBZNThinFilmsBasedonCF4／ArHighDensity InductivelyCoupledPlasma WANG Gang，LIWei，LIPing，LIZuxiong，FAN Xue，JIANG Jing (StateKeyI．aboratoryofElectronicThinFilmsandIntegratedDevices，UniversityofElectronicScienceand Abstract Theetchingcharacteristicsofthebismuth zincniobate (BZN)thinfilm depositedbymagnetron sputteringwereinvestigatedinCF4／Arhighdensityinductivelycoupledplasmas(ICP)．Maximum etchrateofBZN thinfilm wasillustratedwiththevariationofgasflow ratio，totalgasflow，andprocesspressure．W iththeincreaseof ICP powertheetchrateofBZN thinfilm inereasedmonotonously．Theresultsindicatedthattheetchingmechanism of theBZN thinfilm inCF47Arinductivelycoupledplasmaswasphysicsassistedchemicalreactiveetching．Optimum etchingparameterswereobtainedfortheBZN thinfilms：3／2forC ／Argasflowratio，25sccm fortotalgasflow， 1．33Paforprocesspressure，and800W forICP power．Themaximum etchrateoftheBZN thinfilm wasapproxi— mately26nm／min．andthesurfacemorphologyoftheetchedBZN thinfilmwassmoothandhardlychangedinshape． Keywords BZN thinfilm，inductivelycoupledplasma，dryetching，etchrate，surfacemorphology 有各向同性 的特征 ，但存在较严重 的侧 向腐蚀，一般用于特 0 引言