C_(4)F_(6)/SF_(6)混合气体对硅基材料的ICP刻蚀工艺研究北大核心CSCD

为避免深硅刻蚀工艺所引起的扇贝纹效应,同时减少其工艺气体所带来的温室效应,本文将新一代环保电子刻蚀气C4F6引入硅刻蚀工艺,采用刻蚀与钝化同步进行的伪Bosch工艺刻蚀硅槽孔。研究了ICP功率、RIE功率、腔体压强和C_(4)F_(6)/SF_(6)气体流量比对刻蚀速率、光刻胶/硅刻蚀选择比及刻蚀形貌的影响。结果表明,一定程度增加ICP功率和RIE功率可分别提高等离子体密度和物理轰击刻蚀作用;腔体压强对粒子平均自由径有较大影响;而C4F6流量的增加可加强刻蚀侧壁保护机制。通过综合优化工艺参数,获得了2.8μm/min硅刻蚀速率,3.1的光刻胶/硅刻蚀选择比和侧壁平坦,表面光滑,垂直度高的刻蚀形貌。     

薄膜体声波滤波器AlN压电薄膜的ICP刻蚀研究北大核心CSCD

随着5G通信技术的发展,通信频段不断提高,以氮化铝(AlN)为压电薄膜材料的薄膜体声波滤波器作为目前唯一可集成的射频前段滤波器成为研究热点之一。本文开展AlN材料刻蚀工艺的实验研究,实验中采用光刻胶作为刻蚀掩膜,Cl2/BCl3作为刻蚀工艺气体,通过一系列工艺影响参数调整及相应刻蚀结果分析,获得了ICP源功率、RF偏压功率、腔体压强和BCl3气体流量对AlN材料和光刻胶掩膜刻蚀速率、刻蚀形貌的影响规律。通过综合优化工艺参数,最终得到了侧壁平坦、表面光滑的空气隙型薄膜体声波滤波器三明治结构。     

ICP刻蚀技术在808nm激光器中的应用

主要分析了不同工艺参数对于刻蚀图形的影响，包括刻蚀侧壁角度，刻蚀表面平整度，选择比，侧向钻蚀等几个方面，及ICP刻蚀对激光器性能的影响，通过对翔蚀图形的控制，使2寸片内均匀性〈±5％，侧壁角达到79°～81°。     

软膜紫外光固化纳米压印中Amonil光刻胶的刻蚀参数优化(英文)

报道了反应离子刻蚀转移图形过程中对Amonil光刻胶的刻蚀参数优化的结果.利用软膜紫外光固化纳米压印技术,首先制备了线宽/间距均为200 nm的纳米光栅结构.然后采用反应离子刻蚀的方法去除残留的Amonil光刻胶.研究了不同的气体组成、射频功率、压强和气体流量对刻蚀形貌、表面粗糙度以及刻蚀速度的影响.在优化的工艺条件下,获得了理想的具有垂直侧壁形貌和较小表面粗糙度的纳米光栅阵列.结果表明,选择优化的刻蚀工艺参数,既能有效地改善图形转移的性能,同时也能提高所制备结构的光学应用特性.     

应用于TGV的ICP玻璃刻蚀工艺研究

玻璃通孔(TGV)技术被认为是下一代三维集成的关键技术,该技术的核心为深孔形成工艺。感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是半导体领域中深孔形成的重要手段之一。本文通过正交实验设计方法,研究ICP石英玻璃刻蚀工艺中工作压强、C4F8流量、Ar流量三个工艺参数对深孔刻蚀的影响,探索提高刻蚀速率的优化组合。实验结果表明,C4F8流量对玻璃刻蚀速率有显著影响,并且随着C4F8/Ar流量比减小,侧壁角度垂直性越好。实验为TGV技术开发和应用提供了实验依据。     

ICP刻蚀GaP表面形貌控制

不同角度的GaP表面形貌刻蚀主要依赖于刻蚀参数的调节以及光刻胶的形貌,但要得到能够重复的光刻胶形貌是很困难的.研究了如何通过调节感应耦合等离子（ICP）刻蚀仪器本身的参数,而不依赖于不定的光刻胶形貌来得到可重复的表面形貌.通过研究可知,射频功率与腔室压强是影响表面形貌的最重要的两个参数.射频功率越小刻蚀得到的角度越大,腔室压强越大刻蚀得到的角度也越大.通常BCl3等离子体被用来作为GaP的刻蚀气体,但为了维持所需的等离子浓度以及更大的操作压强,Ar被加入刻蚀气体中.     

面向水平GAA内侧墙模块的干法Si0.7Ge0.3选择性刻蚀研究

针对环栅(Gate-All-Around,GAA) Si_0.7Ge_0.3的内侧墙(Inner spacer)空腔刻蚀难以精确控制尺寸和形貌的问题,本研究基于常规电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)刻蚀设备,采用CF₄/O₂/He混合气体进行Si_0.7Ge_0.3干法各向同性选择性刻蚀实验,探究了包括激励射频源(source radio frequency,SRF)功率、气压、刻蚀前侧壁清洗工艺等因素对刻蚀结果的影响与机制。研究结果表明,SRF对刻蚀深度的影响是存在线性区与准饱和区的,气压与刻蚀深度在实验区间内呈二次函数关系,稀释的氢氟酸(Diluted HF,DHF)与O₃交替清洗相对单一的DHF清洗方案在界面钝化层的去除与刻蚀形貌的控制上有更优的表现。经工艺方案优化,最终获得良好的工艺结果：刻蚀精度达到了0.61 nm/s,最优粗糙度Rq为0.101 nm,刻蚀轮廓矩形度高(d/t～83.3...     

GaAs材料ICP刻蚀中光刻胶厚度及刻蚀条件对侧壁倾斜度的影响

使用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术刻蚀GaAs材料,在光刻过程中采用不同厚度的光刻胶,研究在同一刻蚀条件下不同光刻胶厚度对刻蚀图形侧壁倾斜度的影响,并研究了光刻胶厚度对侧壁倾角影响在不同大小图形刻蚀中的尺寸效应,提出了关于刻蚀机理的尺寸增益现象及可能发生的刻蚀离子的散射模型,解释了光刻胶厚度较大时小线宽图形侧壁倾角...     

感应耦合等离子刻蚀InP工艺

采用Cl2/CH4/N2感应耦合等离子体对InP进行了刻蚀.系统地讨论了RF功率、ICP功率、反应腔压力、气体流量等工艺参数对InP材料端面刻蚀的影响.通过优化工艺参数,获得了光滑垂直的InP刻蚀端面,刻蚀速率达到841 nm/min,与SiO2的选择比达到15:1.     

PMMA的反应离子深刻蚀

对PMMA进行反应离子深刻蚀以获得高深度比微结构.研究了纯氧刻蚀气体中加入CHF3对刻蚀速率、图形形貌等的影响.纯氧刻蚀PMMA,钻蚀现象严重.加入CHF3后,刻蚀速率随CHF3含量增加而下降.加入适量CHF3,可以在侧壁形成钝化层,保护侧壁不受钻蚀.当CHF3含量为40%,刻蚀功率30 W,工作气压为4 Pa时,即使刻蚀深度达到400 μm,侧壁仍然陡直,刻蚀深宽比大于10.     

Hydrogen bromide plasma-copper reaction in a new copper etching process

The hydrogen bromide (HBr) plasma-copper reaction, which is the base of a new copper etching process, has been studied. A high etch rate has been obtained with the reaction. Influences of process parameters, such as plasma exposure time, pressure, plasma power and substrate temperature, to the reaction process were explored. In addition to the reaction rate, we also investigated the relationship between the morphology and structure of the reaction product layer and the process condition. The results show that both the plasma-phase chemistry and the ion bombardment energy are important to the reaction. Mechanism for the HBr plasma-Cu reaction process was compared with that for the HCl or Cl₂ plasma-Cu reaction. The reaction product was characterized with X-ray photoemission spectroscopy and X-ray diffraction. These results are critical to the understanding of this new copper dry etching process.     

Etching of n-GaN - Important step in device processing

Photo-assisted electrochemical (PEC) and photo-assisted electrodeless (ELPEC) etching of n-doped GaN layers grown on sapphire in a KOH based solution under illumination of Hg arc lamp is demonstrated. Smooth surfaces were obtained for a narrow range of etching conditions. It was found out that this window could be extended by using etching conditions which produced “whiskers”. For ELPEC etching final etched surfaces were much smoother with stirring but showed distinct bar objects. Such objects could be eliminated by chopped irradiation when also the etching rate decreased and smoothing of pyramidal and bar objects in the etched surfaces was observed. This effect is most probably caused by the electron-hole pair recombination suppressed at semiconductor dislocation locations.     

Nanostructured GaN on silicon fabricated by electrochemical and laser-induced etching

Nanostructured GaN layers have been fabricated by electrochemical and laser-induced etching (LIE) processes based on n-type GaN thin films grown on the Si (111) substrate with AlN buffer layers. The effect of varying current and laser power density on the morphology of the GaN layers is investigated. The etched samples exhibited a dramatic increase in photoluminescence intensity as compared to the as grown samples. The average diameter of the GaN crystallites was about 7-10 nm, as determined from the PL data The Raman spectra also displayed stronger intensity peaks, which were shifted and broadened as a function of etching parameters. A strong band at 522 cm^− 1 is from the Si (111) substrate, and a small band at 301 cm^− 1, due to the acoustic phonons of Si. Two Raman active optical phonons are assigned h-GaN at 139 cm^− 1 and 568 cm^− 1due to E2 (low) and E2 (high) respectively.     

MEMS中硅湿法深槽刻蚀工艺的研究

针对硅基MEMS湿法深槽刻蚀技术的难点,在硅材料各向异性腐蚀特性的基础上探索了湿法工艺。对腐蚀液含量、温度、添加剂含量对刻蚀速率及表面粗糙度的影响,掩膜技术等进行了实验研究,优化得到了最佳刻蚀条件。应用该技术成功地刻蚀出深度高达330μm的深槽,为MEMS元器件的加工提供了一种参考方法。     

PZT厚膜的气雾化湿法减薄制备技术

锆钛酸铅（PZT）厚膜的制备技术是制作基于PZT厚膜的微传感器和微驱动器的关键技术之一．传统的制备方法难以兼顾厚膜制备中对厚度、性能、工艺复杂度以及成本等方面的要求,因此,提出了一种新的利用气雾化湿法减薄体材料制备PZT厚膜的技术．该技术结合传统的PZT湿法化学刻蚀方法和刻蚀雾滴的物理轰击效应,在反应中实时去除化学反应残留物,在减薄前后样品厚度均匀性几乎不变的情况下,平均刻蚀速率可达3．3μm/min,且工艺过程简单,成本低廉．实验结果表明,用该技术制备的PZT厚膜可满足微机电系统（MEMS）领域中微传感器和微致动器对于厚膜具备较高灵敏度和较大驱动能力的性能要求,     

干法刻蚀制作场发射阴极阵列

利用离子束刻蚀(IBE)和反应离子刻蚀(RIE)等干法刻蚀方法来制造带栅极的场发射阴极阵列。本文描述了其制作的流程工艺,并对制作中的一些关键问题和技术进行了讨论。采用SF6作为反应气体的RIE用来制作硅尖,而用CF4 H2为反应气体的RIE用来清除SiO2,离子束刻蚀用来形成栅极。采用干法刻蚀,可以制造出栅极开口小的场发射阴极阵列。     

两步法腐蚀硅锥阴极阵列的工艺研究

详细研究了利用硅的各向异性腐蚀、各向同性腐蚀制备硅锥阴极阵列的工艺。采用快速腐蚀与缓蚀削尖两步工艺，制备出了均匀、尖锐的硅锥阵列。其阵列密度可达106／cm2，硅锥曲率半径可做到20nm。     

硅基外延β-SiC薄膜在不同刻蚀气体中的等离子体刻蚀研究

用等离子体刻蚀（PE)工艺，以四氟化碳（CF4）和六氟化硫（SF6）以及它们与氧气（O2）的混合气体作为刻蚀气体分别对Si基外延生长的β-SiC单晶薄膜进行了刻蚀工艺研究。结果表明在同样刻蚀工艺条件下，以SF6＋O2作为刻蚀气体要比以CF4＋O2作为刻蚀气体具有更高的刻蚀速率；在任何气体混合比条件下经SF6＋O2刻蚀后的样品表面都不会产生富碳（C）表面的残余SiC层；而经CF4＋O2刻蚀后的样品表面是否产生富C表面残余SiC层则与气体混合比条件有关，但刻蚀后的样品表面更为细腻。文中还对不同刻蚀气体下的刻蚀产物进行了讨论比较。     

连续面形微光学元件的深刻蚀工艺

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件。分析了影响 深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨。通过实验,在石英上制作出深达55微米的浮雕微柱透镜,其面形峰值误差小于3%。     

不锈钢与普通钢焊接件的金相试样制备方法

介绍了用电解侵蚀加化学侵蚀的方法制备不锈钢与普通钢焊接接头的金相试样,达到．能清晰显示金相组织的目的。该方法简便易行,效果较好。