Surface Morphology and Characteristics of LiNbO3 Single Crystal by Helicon Wave Plasma Etching

The etching characteristics of a LiNbO$_3$ single crystal have been investigated using helicon wave plasma source with bias power and the mixture of CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas parameters. The etching rate of LiNbO$_3$ with etching parameters was evaluated by surface profiler. The etching surface was evaluated by Atomic Force Microscopy (AFM). The surface morphology of the etched LiNbO$_3$ changed with bias power and the mixture of CF$_4$/Ar/Cl$_2$, HBr/Ar/Cl$_2$, and SF$_{6}$/Ar/Cl$_2$ parameters. Optimum etching conditions, considering both the surface flatness and etch rate were determined.

Helicon Wave Plasma에 의해 식각된 단결정 LiNbO3의 표면 형상 및 특성

단결정 LiNbO$_3$를 helicon wave plasma 방법으로 식각시 bias power와 CF$_4$, HBr, SR$_{6}$가 혼합된 gas 유량에 따른 식각 속도와 rms roughness 값의 특성을 관찰하였다. 식각된 깊이는 surface profiler로 관찰하였으며 rms roughness 값은 Atomic Force Microscopy (AFM)으로 측정하였다. Bias power 증가함에 따라 500W에서 가장 높은 식각 속도와 가장 평탄한 표면형상을 얻을 수 있었으며, CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량을 각각 10～30 sccm으로 증가시킴에 따라 식각 속도는 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 10 sccm, 30 sccm, 10 sccm에서 가장 높게 나타났으며, rms roughness 값은 CF$_4$, HBr, SF$_{6}$ gas 유량이 30 sccm, 10 sccm, 30 sccm에서 가장 낮은 표면 조도를 나타내었다.