基于金刚石钝化散热的栅区微纳尺度刻蚀研究

作者：李义壮; 郭怀新^*; 郁鑫鑫; 孔月婵; 陈堂胜

来源：电子元件与材料, 2022, 41(03): 309-314.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2022.1792

• 金刚石薄膜
• ICP刻蚀
• O2/Ar/CF4
• 刻蚀速率
• 热管理

片内热积累效应严重制约GaN器件向高功率密度应用发展，金刚石钝化散热结构的GaN器件热管控技术已成为目前研究重点，而金刚石栅区高精度刻蚀和控制是实现该热管理技术应用的关键工艺难点。因此，本文采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术，以氮化硅作为刻蚀掩膜，对纳米金刚石薄膜进行栅区微纳尺度刻蚀工艺研究，系统分析了刻蚀气体、组分占比、射频功率等工艺参数对刻蚀速率的影响。结果表明，ICP源功率与氧气流量对刻蚀速率有增强作用，Ar与CF4的加入对刻蚀过程具有调控作用。最终提出了基于等离子体刻蚀技术的高精度微纳尺度金刚石钝化薄膜刻蚀方法，对金刚石集成GaN器件热管理和金刚石高精度刻蚀技术具有重要的指导意义。