Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение обратных меза-структур на кварцевой пластине методом плазмохимического травления

Фамилия
Сулоев
Имя
Илья
Отчество
Андреевич
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
Академическая группа
МЭН-16-3-3
Научный руководитель
д, ктн, Курочка С.П.
Название тезиса
Получение обратных меза-структур на кварцевой пластине методом плазмохимического травления
Тезис

В настоящее время наиболее распространены три способа образования обратных меза-структур на кварцевых кристаллических элементах среза АТ: жидкостное химическое, реактивное ионное и плазмохимическое травления.

Ионное травление является перспективным при изготовлении резонаторов на частоты выше 100 МГц и при изготовлении резонаторов повышенной стабильности. Формирование меза-структуры обеспечивается направленным потоком ионов аргона с энергией порядка 4 кВ, с применением ионных источников типа «Радикал». В Англии применяется оборудование, позволяющее прерывать процесс ионного травления, наносить серебряную пленку на кристаллический элемент, замерять частоту вибратора и осуществлять подгонку его резонансной частоты. Ионное травление имеет малую скорость травления (до 5 мкм/час), но обеспечивает высокое качество поверхности и улучшает исходную поверхность после химической и механической обработки.

Плазмохимическое травление обеспечивает в 2-3 раза более высокую скорость формирования обратных меза-структур на кристаллических элементах среза АТ нежели ионное травление. Обычно используются в качестве рабочих газы, содержащие CF2, C2F6, C3F8 (хладон-17, фреоны).

При использовании плазмотронов «Радикал» установлено ухудшение качества поверхности исходных кристаллических элементов – увеличение динамического сопротивления. При травлении на глубину 10-20 мкм и более на поверхности появлялись пики высотой 3-5 мкм. Модернизация подколпачного устройства позволила улучшить качество обработки поверхности при применении этого метода (уменьшилась разнотолщинность и динамическое сопротивление) и, как следствие, достичь на частотах порядка 100 МГц средних значений добротности порядка 30 000 и динамического сопротивления порядка 10 Ом.

Выявлено, что расположение обрабатываемой поверхности под углом 350 к направлению пучка ионов обеспечивает максимальную скорость стравливания, наилучшую плоскостность и наименьшую шероховатость поверхности. В ходе исследования установлено, что использование смеси газов аргона (физического распылителя – 40%) и фриона C2F6 (химическое травление – 60%) обеспечивает высокое качество поверхности при увеличении скорости травления до 30 мкм/час.