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http://dx.doi.org/10.4313/JKEM.2003.16.12S.1187

High Density Inductively Coupled Plasma Etching of III-V Semiconductors in BCI3Ne Chemistry  

백인규 (인제대학교 나노공학과/나노 기술 응용연구소)
임완태 (인제대학교 나노공학과/나노 기술 응용연구소)
이제원 (인제대학교 나노공학과/나노 기술 응용연구소)
조관식 (인제대학교 나노공학과/나노 기술 응용연구소)
Publication Information
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers / v.16, no.12S, 2003 , pp. 1187-1194 More about this Journal
Abstract
A BCl$_3$/Ne plasma chemistry was used to etch Ga-based (GaAs, AIGaAs, GaSb) and In-based (InGaP, InP, InAs and InGaAsP) compound semiconductors in a Planar Inductively Coupled Plasma (ICP) reactor. The addition of the Ne instead of Ar can minimize electrical and optical damage during dry etching of III-V semiconductors due to its light mass compared to that of Ar All of the materials exhibited a maximum etch rate at BCl$_3$ to Ne ratios of 0.25-0.5. Under all conditions, the Ga-based materials etched at significantly higher rates than the In-based materials, due to relatively high volatilities of their trichloride etch products (boiling point CaCl$_3$ : 201 $^{\circ}C$, AsCl$_3$ : 130 $^{\circ}C$, PCl$_3$: 76 $^{\circ}C$) compared to InCl$_3$ (boiling point : 600 $^{\circ}C$). We obtained low root-mean-square(RMS) roughness of the etched sulfate of both AIGaAs and GaAs, which is quite comparable to the unetched control samples. Excellent etch anisotropy ( > 85$^{\circ}$) of the GaAs and AIGaAs in our PICP BCl$_3$/Ne etching relies on some degree of sidewall passivation by redeposition of etch products and photoresist from the mask. However, the surfaces of In-based materials are somewhat degraded during the BCl$_3$/Ne etching due to the low volatility of InCl$_{x}$./.
Keywords
ICP; Dry etching; Compound semiconductor;
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1 Investigation of masking materials for high ion density Cl₂/Ar plasma etching of GaAs /
[ J.W.Lee;S.J.Pearton ] / Semicond. Sci. Technol.   DOI   ScienceOn
2 Inductively coupled plasma etch damage in GaAs and InP Schottky diodes /
[ J.W.Lee;C.R.Abernathy;S.J.Pearton;F.Ren;W.S.Hobson;R.J.Shul;C.Constantine;C.Barratt ] / J. Electrochemical Society   DOI   ScienceOn
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[ 류재홍;김남훈;자의구;김창일 ] / 대한전자공학회 논문지   과학기술학회마을
4 High density plasma etching of compound semiconductors /
[ R.J.Shul;G.B.McClellan;R.D.Rriggs;D.J.Rieger;S.J.Pearton;C.R.Abernathy;J.W.Lee;C.Constantine;C.Barratt ] / J. Vac. Sci. Technol.
5 Cl₂/CH₄/H₂혼합기체를 이용한 InP 소재의 반응성 이온 에칭에 관한 연구 /
[ 최익수;이병택;김동근;박종삼 ] / 한국진공학회지   과학기술학회마을
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7 Comparison of dry etching technologies for Ⅲ-Ⅴ semiconductors in CH₄/H₂/Ar plasmas /
[ S.J.Pearton;J.W.Lee;E.S.Lambers;C.R.Abernathy;F.Ren;W.S.Hobson;R.J.Shul ] / J. Electrochem. Soc.   DOI
8 Reliability investigation of heavily C-doped InGaP/GaAs HBTs operated under a very high current-density condition /
[ K.Mochizuki;T.Oka;K.Ouchi;T.Tanoue ] / Solid-State Electron.   DOI   ScienceOn
9 Dry etch damage in inductively coupled plasma exposed GaAs/AlGaAs heterojunction bipolar transistor /
[ J.W.Lee;C.R.Abernathy;S.J.Peaton;F.Ren;C.Constantine;C.Barratt;R.J.Shul ] / Appl. Phys. Lett.   DOI   ScienceOn
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[ T.Chino;M.Ishino;M.Kito;Y.Maksui ] / Proc. 1998 Int. Conf.
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