Study of the side walls inclination angle after RIE process of piezotronic structures

• Autorzy: Owczarzak Sławomir , Stafiniak Andrzej , Prażmowska Joanna , Paszkiewicz Regina

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.05.16

Warianty tytułu

PL

Badanie kąta nachylenia ścian bocznych struktur piezotronicznych po procesie RIE

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Control of geometric features of fabricated semiconductors structures such as shape, depth and slope of side walls allows precize control the shape of fabricated piezotronic devices. The electrical response of the piezotronic materials is the most significant when the frequency of the input mechanical signal corresponds to the resonant frequency of the structure. The resonant frequency of the structures is defined by the structures properties and geometry. Therefore, the main aim of piezotronic structures fabrication during reactive ion etching process is receiving the assumed geometrical features. The fabrication of GaN structures with assumed geometric features requires taking into account parameters such as: inclination side walls angle of mask, selectivity of etching [semiconductor: mask], density and width of pattern, and target depth of structures. In this article, the half-empirical equation and the results of research on GaN structures inclination side walls angle evolution in function of pattern width were presented.

PL

Kontrola geometrycznych parametrów wytwarzanych półprzewodnikowych struktur, takich jak: kształt, głębokość i kąt nachylenia ścian bocznych, umożliwia precyzyjną kontrolę kształtu wytwarzanych przyrządów piezotronicznych. Odpowiedź elektryczna materiałów piezotronicznych jest największa, gdy częstotliwość sygnału mechanicznego odpowiada częstotliwości rezonansowej struktury. Częstotliwość rezonansowa struktury zależy od właściwości materiałowych oraz kształtu. Z tego powodu, głównym celem kształtowania struktur piezotronicznych w procesie reaktywnego trawienia jonowego jest otrzymywanie struktur o zadanych wymiarach geometrycznych. Otrzymywanie struktur GaN o zadanej geometrii wymaga uwzględnienia parametrów procesu trawienia, takich jak: kąta nachylenia ścian bocznych maski, selektywność trawienia, gęstość trawionych wzorów, szerokość wzoru oraz docelowa głębokość struktury. W artykule przedstawiono pół-empiryczne równanie i wyniki badań dotyczących wpływu szerokości wzoru na kąt nachylenia ścian bocznych struktur GaN.

Słowa kluczowe

EN

GaN; trencher; ISWA

PL

GaN; trencz; ISWA

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 5
• Strony: 94--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Owczarzak Sławomir

• Faculty of Microsystem Electronics and Phtonics, Wrocław University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wrocław, Poland

autor

Stafiniak Andrzej

• Faculty of Microsystem Electronics and Phtonics, Wrocław University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wrocław, Poland

autor

Prażmowska Joanna

• Faculty of Microsystem Electronics and Phtonics, Wrocław University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wrocław, Poland

autor

Paszkiewicz Regina

• Faculty of Microsystem Electronics and Phtonics, Wrocław University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Karttunen J., Kiihamäki J., Franssila S., Loading effects in deep silicon etching, Proceedings of SPIE 2000. Vol. 4174, pp. 90– 97. © International Society of Optical Engineering (SPIE)
• [2] Jansen H., de Boer M., Burger J, Legtenberg R., and Elwenspoek M., THE BLACK SILICON METHOD H: THE EFFECT OF MASK MATERIAL AND LOADING ON THE REACTIVE ION ETCHING OF DEEP SILICON TRENCHES, Microelectronic Engineering 27 (1095) 475-480
• [3] Hedlund C., Blom H. O., and Berg S., Microloading effect in reactive ion etching, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 12, 1962 (1994)
• [4] Kato S., Sato M., and Arita Y., Microloading effect prevention in Si02 contact-hole etching, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 12, 1204 (1994)
• [5] Kiihamaki J. and Franssila S., Pattern shape effects and artefacts in deep silicon etching, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 17, 2280 (1999)
• [6] Lee Y.H. and Zhou Z.H., Feature-Size Dependence of Etch Rate in Reactive Ion Etching, J. Electrochem. Soc., Vol. 138, No. 8, August 1991
• [7] Xie R.J., Kava J.D., and Siegel M., Aspect ratio dependent etching on metal etch: Modeling and experiment, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 14, 1067 (1996)
• [8] Gottscho R.A., Jurgensen C.W., and Vitkavage D.J., Microscopic uniformity in plasma etching, Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena 10, 2133 (1992)
• [9] Tezcan D.S., De Munck K, Pham N., Luhn O., Aarts A., De Moor P., Baert K., and Van Hoof C., Development of Vertical and Tapered Via Etch for
• [10] Li X, Abe T. and Esashi M., DEEP REACTIVE ION ETCHING OF PYREX GLASS, 0-7803-5273-4/001$10.00 02000 IEEE
• [11] Hays D.C., Selective etching of compound semiconductors, A thesis presented to the graduate school of The University of Florida in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of science University of Florida 1999

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).