以八氟環丁烷大氣電漿束對單晶矽蝕刻之研究

Using Octafluorocyclobutane gas to etch silicon by atmospheric-pressure plasma jet

劉威霆(Wei-Ting Liu)

指導教授 ： 黃駿

元智大學/工程學院/化學工程與材料科學學系/碩士(2012年)

摘要

本研究主要使用噴射式大氣電漿束，進行矽晶片之電漿蝕刻。於使用不同之氟碳單體於改變功率、氣體流率、工作距離及混合氣體比例下，於外管通入四氟甲烷與八氟環丁烷與氬氣電漿進行混合，並進行電漿蝕刻。此外，搭配高解析度紅外線熱感應器可印證本研究為低溫電漿製程。藉由表面輪廓儀（Surface Profilometer, α-step）探測蝕刻之深度與二維、三維表面形態，並搭配掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）印證其電漿蝕刻後，矽晶圓表面之形態。於通入八氟環丁烷流率為250 sccm且工作距離於6 mm時，蝕刻速率可達7.2 μm/min。利用噴射式大氣電漿束接觸與不銹鋼遮罩搭配之矽晶圓，可於矽晶圓之表面蝕刻微米級之蝕刻圖案，其蝕刻之圖形直徑小於50 μm。

關鍵字

電漿蝕刻 ； 大氣電漿束 ； 四氟甲烷 ； 八氟環丁烷

並列摘要

In this study, research effort was given to the study of atmospheric-pressure plasma etching with octafluorocyclobutane and tetrafluoromethane monomers. A capacitive coupled radio frequency (RF) double-pipe atmospheric-pressure plasma jet is used for the etching process. An argon carrier gas is fed through the atmospheric-pressure plasma source. Etchings were carried out on a Si wafer substrate. Si etching rates can be controlled by the etch gas composition and the plasma conditions. From the result, we could improve the etching rate to 7.2 μm/min at 250 sccm octafluorocyclobutane flow rate.

並列關鍵字

plasma etching ； atmospheric-pressure plasma jet ； Tetrafluoromethane ； Octafluorocyclobutane

參考文獻

46. 吳信誼，低溫大氣壓電漿製備類二氧化矽薄膜，私立元智大學碩士論文 (2009)。

48. 鄭旭益，以氣旋式大氣氬氣電漿系統改質聚偏二氟乙烯微過濾薄膜之研究，私立元智大學碩士論文 (2011)。

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