The invention provides a laser-assisted preparation method for deep groove pore structure of silicon carbide with high aspect ratio without mask, including: taking a silicon carbide material to be processed; laser irradiating the silicon carbide material to be processed; and dry etching the silicon carbide material after laser irradiation. The invention discloses a laser-assisted preparation method for deep groove structure of silicon carbide with high aspect ratio without mask, solves the processing problem of deep groove structure of silicon carbide with high aspect ratio, realizes maskless etching, has simple process, improves preparation efficiency, and selectively repeats laser irradiation and dry etching steps, thereby meeting the higher requirement for deep groove depth of silicon carbide.
【技术实现步骤摘要】
激光辅助无掩膜高深宽比碳化硅深槽孔结构制备方法
本公开涉及微纳加工
,具体涉及一种激光辅助无掩膜高深宽比碳化硅深槽孔结构制备方法。
技术介绍
碳化硅材料是一种优异性能的宽禁带半导体,不但具有带隙宽(Si的3倍)、热导率高(Si的3.3倍)、击穿场强高(Si的10倍)、饱和电子漂移速率高(Si的2.5倍)等特点,而且还具有极好的物理及化学稳定性、极强的抗辐照能力和机械强度等,在电力电子、MEMS等诸多领域应用都具有明显的优势。然而,由于碳化硅本身稳定的物理化学性能,造成其加工的难度相对较大,尤其是涉及到深宽比较大的深槽孔结构的加工,在采用干法刻蚀进行结构制备时,往往面临两个突出的问题:一是碳化硅刻蚀时,很难找到一种高选择比的掩膜材料,常规的光刻胶与碳化硅的刻蚀选择比往往小于1,金属铝掩膜与碳化硅的刻蚀选择比也在20以下,在碳化硅刻蚀中较常采用的金属镍,其与硅的选择比也往往低于50,而且,由于应力的作用,厚镍掩膜制备非常困难,且需要借助电镀等一系列复杂的工艺才能获得碳化硅所需的图形化掩膜。另一方面,碳化硅的干法刻蚀也很难获得较高的刻蚀速率,其速率往往低于1微米/分钟,这样要获得百微米深的碳化硅结构,需要几个小时的刻蚀时间。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决或者至少部分缓解上述技术问题,本公开提供一种激光辅助无掩膜高深宽比碳化硅深槽孔结构制备方法,解决了碳化硅高深宽比深槽孔结构的加工难题。(二)技术方案根据本公开的一个方面,提供了一种激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,包括:取一待加工的碳化硅材料;对所述待加工的碳化硅材料进行激光辐照;以及对所述 ...
【技术保护点】
1.一种激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,包括:取一待加工的碳化硅材料;对所述待加工的碳化硅材料进行激光辐照;对所述激光辐照后的碳化硅材料进行干法刻蚀。
【技术特征摘要】
1.一种激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,包括:取一待加工的碳化硅材料;对所述待加工的碳化硅材料进行激光辐照;对所述激光辐照后的碳化硅材料进行干法刻蚀。2.根据权利要求1所述的激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,其中,所述的碳化硅材料为碳化硅半导体材料,包括衬底材料或通过同质、异质外延生长方式生长出的碳化硅外延材料。3.根据权利要求2所述的激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,其中,所述的碳化硅半导体材料,包括N型掺杂、P型掺杂或N型P型掺杂混合的多层结构材料,其掺杂浓度范围为1×1013~5×1020cm-3。4.根据权利要求1所述的激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,其中,所采用的激光的脉宽在20皮秒至500纳秒范围内,激光的波长在240nm至1064nm范围内。5.根据权利要求1所述的激光辅助无掩膜碳化硅槽孔结构制备方法,其中,所述的激光辐照为通过脉冲激光器结合振镜实现对碳化硅材料表面的图形化照射;或通过脉冲激光器结合载片台移动实现对碳化硅材料表面的图形化照射;或通过脉冲激光器结合光学衍射干涉元件实现对碳化硅...
【专利技术属性】
技术研发人员:何志,樊中朝,杨香,王晓峰,刘胜北,刘敏,赵永梅,王晓东,杨富华,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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