Формирование сквозных отверстий в пластинах SiC посредством реактивно-ионного травления в индуктивно-связанной плазме

Для ряда СВЧ приборов возникает необходимость в формировании сплошной металлизации с обратной стороны пластины, контакт к которой осуществляется посредством травления сквозных отверстий с последующей металлизацией последних. Такой вид контакта обеспечивает уменьшение паразитных индуктивностей и может исполнять роль теплоотвода. В частности, в транзисторах на основе гетероструктуры AlGaN/GaN на подложке SiC, сквозные отверстия используются для заземления истоков.

В качестве метода для получения сквозных отверстий в SiC было использовано реактивно-ионное травление в разряде с индуктивно-связанной плазмой (ICP-RIE). Контроль глубины травления осуществлялся посредством лазерного интерферометра в составе установки реактивно-ионного травления Oxford Plasmalab System 100. Скорость травления определялась как отношение глубины к общему времени травления. Маской для травления был выбран Ni, который наносился при помощи термического напыления и последующего гальванического осаждения.

Исходные пластины 6H-SiC толщиной 450 мкм и диаметром 51 мм утонялись при помощи алмазной пасты до 100 мкм. Отверстия в Ni формировались посредством реактивно-ионного лучевого травления. Травление SiC проводилось в плазме SF6/O2, при ICP мощности 600 Вт, RF мощности 200 Вт и общем давлении 5 мТорр. Размер окна травления составлял 40х40 мкм2.

В ходе работы была достигнута скорость травления 0,9 мкм/мин и селективность травления S=30. Наклон боковых стенок составил 4° с относительно гладкой морфологией стенок и дна ямы. Изображения окон травления были получены на растровом электронном микроскопе.

Рисунок 1 – Окно травления пластины SiC