大功率gan基led用sic衬底刻蚀工艺研究

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1、大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：趔聋蠡碴坦用鞋(瘟趣盈缉遮盛作者签名：勰日期：三!垒年—生月三L日大连理工大学硕士学位论文摘要碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料，其具有化学性质稳定、导电、导热及与氮化镓(GaN

2、)晶格失配低等优点，是大功率GaN基发光二极管(LED)的理想衬底材料。在LED芯片制作过程中，刻蚀是一个非常重要的工艺过程，其中影响SiC刻蚀的因素有很多，需要通过大量的实验获得优化工艺。正交试验是可以通过较少的试验次数得到优化试验结果的一种科学方法，因而在很多领域获得了广泛的应用。本文采用正交试验的方法，用感应耦合等离子体(ICP)设备，以sF6与02作为刻蚀气体，系统研究了大功率LED用SiC衬底刻蚀的工艺参数(包括ICP源功率、ICP偏压功率、反应室压强、气体总流量、气体混合比)对SiC刻蚀速率及表面缺陷密度的影响，获得现有条件下刻蚀优化参数。优

3、化参数如下，ICP源功率700W，ICP偏压功率400W，反应室压强1．5Pa，SF6气体流量为16secm，02气体流量为4sccm，在此参数下，刻蚀速度为823rim／rain，实验结果表明，优化条件的样品经金相显微镜观测其SiC表面，效果较好，缺陷密度为625个／mm2，上述研究结果为大功率LED用SiC基GaNLED的制各提供了较好的工艺条件。关键词：干法刻蚀；感应耦合等离子体；SiC；正交试验大功率GaN基LED用SiC衬底刻蚀工艺研究ResearchonSiCsubstrateetchingprocessofhigh--powerGaN．．b

4、asedLEDAbstractSiliconcarbide(SiC)iSawidebandgapsemiconductormaterialsandidealsubstratematerialforGaNLEDbecauseofitschemicalstability、conductivity、thermalconductivityand10WlaRicemismatchwithGaN．DuringtheproductionprocessfortheLEDchip．etchingiSaveryimportantprocess．Alotofexperimen

5、tsneedtobedoneinordertogetoptimizedprocess，sincetherearemanyfactorsaffecttheetchingofSiC，theorthogonalexperimentcallgettheresultwithfeWtimesexperiment，andwidelybeused．TheexperimentofetchingSiCwasdesignwitllthemethodorthogonalexperiment．TheetchingrateandsurfacedefectsofSiCsubstrat

6、ehadbeenstudiedandoptimizedbyinductivelycoupledplasma(ICP)，SF6and02astheetchinggas，withdifferemetchingparameters(ICPsourcepower，ICPbiaspower，pressure，gasflow，gasmixingrati01forhigh-powerGaNLEDWegottheoptimizedetchparameterasf01lowed：ICPsourcepower700w．ICPbiaspower400w，pressure1．5

7、Pa，gasflowofSF6is16sccm，andgasflowof02is4seem．Withtheparameters，theetchingrateofSiCis823nm／min．Theresultsdemonstratedthatthesurfaceofsampleswerebetterwit}1de名ctsdensity625个／mm2usingmetallurgicalmicroscope．rIKSworkprovidedbetterprocessconditionsforthehigh—powerSiC—basedGaNLED．KeyW

8、ords：Dryetching；Inductivelycoupledplasma