蓝宝石是一种非常稳定的物质,熔点在2054度,因此难以进行等离子刻蚀。不过,在降低到通常的150度之前,用来实现非常具体的图案形成的光阻仍有一个温度上限。PR是这个过程选择的掩膜,最终的“圆顶状依赖于所有掩膜去除的完成,其形状与蓝宝石和掩膜的相对刻蚀速率密切相关。由于简化了生产流程,降低每流明的整体成本,PR也成为了首选。
为了对材料进行刻蚀,Cl2、BCl3、Ar的组合常用于以较高等离子源实现的较高刻蚀速率。不过,这增加了试样的热负荷,因此,使用PR作为掩膜可以保持较高的刻蚀速率,为此有必要对晶圆试样进行有效的冷却。
硅产业习惯于将单晶圆紧固在温度控制工作台上,并在工作台和晶圆之间引入了传热介质,通常是氦。“氦背面冷却已经成为单晶圆温度控制的标准方法。HBLED制造目前市区批次较小的衬底,传送到输送板上的刻蚀工具。对于图形化蓝宝石衬底刻蚀,HBLED器件仍然主要制造2英寸或者4英寸晶圆,因此可以显着降低成本,它对以一次运行处理尽可能多的晶圆是可行的方法。大量光阻延膜晶圆的刻蚀要求控制好每个晶圆的温度,这需要了解怎样将来自等离子的热量从试样到冷却电极转移出来。氦气背面冷却是关键,同时要了解怎样使每片晶圆德奥有效冷却,以确保成功。这种技术的批量规模从20*2英寸到高达43*2英寸,刻蚀速率在50nm/分和100nm/分之间,速率取决于PR掩膜和PSS形状要求。
3、GaN刻蚀
GaN的化学稳定性和高键合强度、其熔点2500度和键能也是它具有很高的耐酸或碱刻蚀剂湿刻蚀能力。到目前为止,由于缺乏合适的湿刻蚀工艺,使人们对开发合适HBLED生产的干刻蚀工艺产生了极大的兴趣。这必须是单批次进行大量晶圆刻蚀。20世纪90年代后期,等离子刻蚀批次规模从4*2英寸晶圆增加至今天的55*2英寸或3*8英寸,现在的问题是在其吸引力消失之前它可以处理多大批次。随着晶圆尺寸从2英寸到4英然后是6英寸的向上迁移,这个问题也得到了解决。GaN刻蚀的主要应用领域是浅接点刻蚀和高深宽比结构刻蚀。