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Teil I: Herstellung der Proben


Teil I:
Herstellung der Proben

Kapitel 2: Vorstrukturierung der V-Gräben

[…]

2.1 Ätzen der V-Gräben

[…]

2.1.1 Experimentelle Durchführung

Tabelle 2.1:Die einzelnen Schritte zum Ätzens der V-Gräben
ProzeßschrittChemikalienParameter
Vorreinigung H_2SO_4 1 min
Spülen H_2O ca. 1,5 ltr
Spülen CH_3OH ca. 100 ml
Ätzen Br:CH_3OH 60 s
Spülen CH_3OH ca. 200 ml
Spülen H_2O ca. 1,5 ltr
SiO_2-Entfernung HF_{\text{(aq)}} 1 min
Spülen H_2O ca. 1,5 ltr
Die Probe T1139 nach dem Ätzen von ca. ... (Für Original-Bitmap anklicken)
Abbildung 2.1:Die Probe T1139 nach dem Ätzen von ca. 60
s, bevor das SiO_2 entfernt wurde

Zunächst wird ein Wafer in die vier Viertel gespalten. Alles folgende bezieht sich nun auf eines dieser Viertel.

Die Tabelle 2.1 gibt einen Überblick über die experimentellen Details des Ätzvorgangs. Das verwendete Brom hat die Reinheitsstufe „pro analysis“. Ich habe 1 ml Brom in 200 ml Methanol gelöst, man nennt es daher (etwas lax) 0,5-prozentiges Br:CH_3OH (Brom-Methanol).

Die Ätzzeit von 60 s ist lediglich eine Richtzeit. Anhand der TEM-Strukturen auf dem Wafer kann man recht leicht die Tiefe der Ätzung abschätzen. Ich habe versucht, bei allen Wafern eine Ätzstufe (AS) von 56 zu erreichen, d. h. die 5 µm breiten Gräben der TEM-Struktur sind zum Teil bereits V-förmig, zum Teil noch U-förmig. Eventuell wird dafür ein Nachätzen nötig.

Die Flußsäure dient nicht nur dazu, das SiO_2 zu lösen, sie besorgt auch die Endreinigung des Wafers vor der Bewachsung in der MOVPE. Insbesondere werden einige anorganische Rückstände (z. B. Oxide) gelöst, damit sie nicht das Wachstum auf den Seitenflächen stören können Kaluza (2000, Kap. 7.1).

Die Abbildung 2.1 zeigt ein positives Beispiel für ein geätztes Viertel. Die SiO_2-Kanten sind einigermaßen glatt, entsprechendes gilt für die Seitenflächen der Gräben. (Man beachte, daß die Seitenflächen vor dem Bewachsen grundsätzlich wesentlich rauher erscheinen.) Man sieht keine Löcher, die durch Reste der Ätze verursacht werden können, und auch die Verschmutzungen halten sich sehr in Grenzen.

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2.1.2 Versuch mit einer Si_3N_4-Maske

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