一种铌酸锂基板的刻蚀方法与流程

本申请涉及一种半导体工艺，更具体的说，涉及一种铌酸锂基板的刻蚀方法。

背景技术：

1、由于集成光学的不断发展，对于光学器件性能、集成度和精准度的要求不断提高，而在制备光学器件的过程中，对其基板进行图形化的处理会直接影响光学器件的性能。

2、以铌酸锂晶体作为基板为例，在现有技术中，在铌酸锂基板的表面进行图形化的处理包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种方式，其中，使用湿法刻蚀制备的铌酸锂基板的图形精度较低，光学性能较差，无法满足目前对于基板精度的需求。而干法刻蚀通常采用电感耦合等离子体(icp)刻蚀，其刻蚀速度较高，但是由于icp刻蚀需要较高的功率，其激发的用于刻蚀的等离子体能量较大，容易对所述铌酸锂基板的其他位置造成损伤，从而影响铌酸锂基板的光学性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种刻蚀方法，方案如下：

2、一种铌酸锂基板的刻蚀方法，包括：

3、提供一铌酸锂基板，具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面具有第一区域和第二区域；

4、对所述第一区域的铌酸锂材料进行改性处理，形成第一改性层；

5、去除所述第一改性层，在所述第一表面形成图形凹槽。

6、优选的，在上述刻蚀方法中，采用等离子设备执行所述刻蚀方法，所述等离子体设备包括：具有下电极的平台，所述平台用于放置所述铌酸锂基板；位于所述平台上方的上电极；

7、形成所述第一改性层的方法包括：

8、为所述上电极提供第一上射频功率，将第一气体源转换为反应等离子体；

9、为所述下电极提供第一下射频功率，使得所述反应等离子体在所述第一下射频功率下与所述第一区域中的铌酸锂材料反应，形成所述第一改性层。

10、优选的，在上述刻蚀方法中，所述第一上射频功率的范围是50w～800w；

11、所述第一下射频功率为0。

12、优选的，在上述刻蚀方法中，所述第一气体源包括：cl2、bcl3、sicl4、hbr中的一种或多种的组合。

13、优选的，在上述刻蚀方法中，去除所述第一改性层的方法包括：

14、为所述上电极提供第二上射频功率，将第二气体源转换为刻蚀等离子体；

15、为所述下电极提供第二下射频功率，引导所述刻蚀等离子体轰击所述第一改性层，以去除所述第一改性层；

16、其中，所述第二下射频功率大于所述第一下射频功率。

17、优选的，在上述刻蚀方法中，所述第二上射频功率的范围是200w～1200w；

18、所述第二下射频功率不大于500w。

19、优选的，在上述刻蚀方法中，所述第二气体源包括：ar、he、kr、n2中的一种或多种的组合。

20、优选的，在上述刻蚀方法中，所述下电极的温度范围是-20℃～60℃；

21、所述等离子设备中反应腔室的压力范围是5mt～80mt。

22、优选的，在上述刻蚀方法中，所述平台内部具有气体通道；

23、所述刻蚀方法还包括：在去除所述改性层的过程中，同步为所述气体通道中通入冷却气体，以降低所述铌酸锂基板的表面温度。

24、优选的，在上述刻蚀方法中，所述冷却气体是氦气，所述氦气的压强范围是5torr～10torr。

25、优选的，在上述刻蚀方法中，还包括：

26、基于所述刻蚀凹槽，进行至少一次深度刻蚀处理；

27、其中，所述深度刻蚀处理包括：对所述图形凹槽底部的铌酸锂材料进行改性处理，形成第二改性层，并去除所述第二改性层。

28、优选的，在上述刻蚀方法中，所述第二改性层的形成方法与所述第一改性层的形成方法相同；

29、所述第二改性层的去除方法，与所述第一改性层的去除方法相同。

30、基于上述介绍，本申请提供了一种铌酸锂基板的刻蚀方法，包括：提供一铌酸锂基板，具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面具有第一区域和第二区域；对所述第一区域的铌酸锂材料进行改性处理，形成第一改性层；去除所述第一改性层，在所述第一表面形成图形凹槽。本申请技术方案在对铌酸锂基板进行刻蚀时，先将第一区域的铌酸锂转换为改性层，基于改性层材料与铌酸锂材料的差异性完成对第一区域的刻蚀，通过对改性层工艺参数的设定，实现对铌酸锂基板的精准刻蚀，形成具有良好形貌的刻蚀图形，降低晶体损伤，从而提高器件性能。

技术特征：

1.一种铌酸锂基板的刻蚀方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，采用等离子设备执行所述刻蚀方法，所述等离子体设备包括：具有下电极的平台，所述平台用于放置所述铌酸锂基板；位于所述平台上方的上电极；

3.根据权利要求2所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第一上射频功率的范围是50w～800w；

4.根据权利要求2所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第一气体源包括：cl2、bcl3、sicl4、hbr中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求2所述的刻蚀方法，其特征在于，去除所述第一改性层的方法包括：

6.根据权利要求5所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第二上射频功率的范围是200w～1200w；

7.根据权利要求5所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第二气体源包括：ar、he、kr、n2中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求2所述的刻蚀方法，其特征在于，所述下电极的温度范围是-20℃～60℃；

9.根据权利要求2所述的刻蚀方法，其特征在于，所述平台内部具有气体通道；

10.根据权利要求9所述的刻蚀方法，其特征在于，所述冷却气体是氦气，所述氦气的压强范围是5torr～10torr。

11.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，还包括：

12.根据权利要求11所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第二改性层的形成方法与所述第一改性层的形成方法相同；

技术总结本申请提供了一种铌酸锂基板的刻蚀方法，包括：提供一铌酸锂基板，具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面具有第一区域和第二区域；对所述第一区域的铌酸锂材料进行改性处理，形成第一改性层；去除所述第一改性层，在所述第一表面形成图形凹槽。本申请技术方案在对铌酸锂基板进行刻蚀时，先将第一区域的铌酸锂转换为改性层，基于改性层材料与铌酸锂材料的差异性完成对第一区域的刻蚀，通过对改性层工艺参数的设定，实现铌酸锂基板的精准刻蚀，形成具有良好形貌的刻蚀图形，降低晶体损伤，从而提高器件性能。技术研发人员：杜永权,郭春祥,任华,许开东受保护的技术使用者：江苏鲁汶仪器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12