基于刻蚀工艺的IC关键面积计算模型与实现方法

在 IC的制造过程中 ,由于工艺的随机扰动 ,过刻蚀和欠刻蚀造成了导线条的宽度和线间距的变化 .论文在分析过刻蚀和欠刻蚀对 IC版图影响的基础上 ,提出了基于工艺偏差影响的 IC关键面积计算新模型和实现方法 .模拟实验表明模拟结果与理论分析是一致的     

基于刻蚀工艺的IC关键面积计算模型与实现方法

在IC的制造过程中,由于工艺的随机扰动,过刻蚀和欠刻蚀造成了导线条的宽度和线间距的变化.论文在分析过刻蚀和欠刻蚀对IC版图影响的基础上,提出了基于工艺偏差影响的IC关键面积计算新模型和实现方法.模拟实验表明模拟结果与理论分析是一致的.     

大面阵内线转移CCD二次金属铝刻蚀残留研究

分析了引起大面阵内线转移CCD直流短路的原因,确认了二次金属铝刻蚀残留是引起器件失效的主要原因.利用扫描电子显微镜技术,研究了刻蚀工艺参数对内线转移CCD二次金属铝刻蚀残留的影响.优化了预刻蚀、主刻蚀和过刻蚀三个阶段的工艺条件,消除了金属铝刻蚀残留.采用优化的工艺参数进行二次金属铝刻蚀,器件直流成品率提高了30％.     

CCD多晶硅刻蚀技术研究

CCD晶硅刻蚀相比于传统CMOS工艺的多晶硅刻蚀需要多晶硅对氮化硅更高的刻蚀选择比,更长的过刻蚀时间.采用Cl2+He,Cl2+He+O2,Cl2+He+O2+HBr三种工艺气体组分在Lam4420机台进行了多晶硅刻蚀实验,研究了不同气体配比、不同射频功率对刻蚀速率、选择比、条宽、侧壁形貌等参数的影响.通过优化工艺参数,比较刻蚀结果,最终获得了适合于CCD多层多晶硅刻蚀的工艺条件.     

Si材刻蚀速率的工艺研究

在采用混合集成方法制造红外热成像阵列器件中,Si的快速刻蚀去除是一个至关重要的问题,它的刻蚀去除质量直接影响红外热成像器件的性能.介绍了等离子体刻蚀的原理、实验过程和实验方法,通过大量工艺实验和测试详细研究和分析了不同刻蚀气体、射频功率和气体流量等工艺参数对Si刻蚀结果的影响,包括刻蚀速率、刻蚀轮廓垂直度和刻蚀表面粗糙度等.通过研究,获得了Si材刻蚀效果与各种工艺参数之间的变化关系,得到了快速刻蚀Si材的较好的工艺参数.     

ICP技术在化合物半导体器件制备中的应用

介绍了ICP刻蚀工艺技术原理和在化合物半导体器件制备中的应用,包括ICP刻蚀技术中的低温等离子体的形成机理、等离子体与固体表面的相互作用等,并对影响ICP刻蚀结果的因素进行了分析.研究了不同的工艺气体配比、腔体工作压力、ICP源功率和射频源功率对刻蚀的影响,并初步得到了一种稳定、刻蚀表面清洁光滑、图形轮廓良好、均匀性较好和刻蚀速率较高的干法刻蚀工艺.     

基于光刻版的无留膜紫外纳米压印技术研究

针对纳米压印光刻技术中压印脱模后的留膜去除问题,提出了一种基于光刻版的无留膜紫外纳米压印技术.采用传统的光刻版作为紫外压印模版,由于模版上铬层的遮蔽作用.使得铬层下面的光刻胶不被曝光,从而可以轻易地被去除.实验结果表明,该技术综合了压印与光刻各自的优点,可以获得无留膜厚度的压印图形,省去了压印后的留膜刻蚀工艺.从而避免了由于留膜厚度不均匀所带来的过刻蚀或欠刻蚀的问题.     

RIE工艺参数对4H-SiC刻蚀速率和表面粗糙度的影响

基于4H-SiC材料的微机电系统(MEMS)器件(如压力传感器、微波功率半导体器件等)在制造过程中,需要利用干法刻蚀技术对4H-SiC材料进行微加工.增加刻蚀速率可以提高加工效率,但是调节刻蚀工艺参数在改变4H-SiC材料刻蚀速率的同时,也会对刻蚀表面粗糙度产生影响,进而影响器件的性能.为了提高SiC材料的刻蚀速率并降低刻蚀表面粗糙度,满足4H-SiC MEMS器件研制的需求,本文通过优化光刻工艺参数(曝光模式、曝光时间、显影时间)获得了良好的光刻图形形貌,改善了刻蚀掩模的剥离效果.实验中采用SF6和O2作为刻蚀气体,镍作为刻蚀掩模,分析了4H-SiC反应离子刻蚀工艺参数(刻蚀气体含量、腔体压强、射频功率)对4H-SiC刻蚀速率和表面粗糙度的影响.实验结果表明,通过优化干法刻蚀工艺参数可以获得原子级平整的刻蚀表面.当SF6的流量为330 mL/min,O2流量为30 mL/min,腔体压强为4 Pa,射频功率为300 W时,4H-SiC材料的刻蚀速率可达到292.3 nm/min,表面均方根粗糙度为0.56 nm.采用优化的刻蚀工艺参数可以实现4H-SiC材料的高速率、高表面质量加工.     

多台阶衍射光学元件的工艺优化

通过对多台阶衍射光学元件(MDOE)刻蚀工艺中的误差分析,提出了一个反映整体刻蚀误差的参数--误差偏度.重点研究了误差偏度的变化对多台阶衍射光学元件光束整形效果的影响,发现在误差偏度曲线中存在一个能使刻蚀误差影响减弱的平坦区间.提出了在刻蚀工艺上以控制刻蚀深度来改善多台阶衍射光学元件器件实际照明效果的一种方法.实验结果表明,经过工艺优化后的MDOE的光场参数峰值(PV)下降了近30%.     

一种控制硅深刻蚀损伤方法的研究

提出了提高硅深反应离子刻蚀的新方法.该方法在硅的侧壁PECVD淀积SiO2,硅的底部采用热氧化的方法形成SiO2.由于在刻蚀中硅与SiO2的刻蚀选择比为120:1～125:1,因此SiO2层可以抑制在硅-玻璃结构的刻蚀中出现的lag和footing效应,扫描电镜结果也证明,采用改进工艺后的硅结构在经过长时间的过刻蚀后仍然保持了完整性.硅陀螺测试结果也证明了改进工艺的正确性.     

基于片内热管理应用的碳化硅深孔刻蚀研究

针对传统SiC衬底GaN器件高功率密度工作时的热积累问题,开展基于芯片内部嵌入高热导率材料的GaN器件芯片级热管理技术研究。在实现工艺兼容性的基础上,采用反应离子刻蚀技术对GaN器件有源区下端的SiC衬底进行深孔刻蚀工艺研究,系统地分析了刻蚀气体、射频功率及腔室压强等工艺参数对刻蚀速率的影响,并结合能谱对刻蚀表面的质量和损伤进行分析。实验发现射频功率仅能影响刻蚀速率,而刻蚀气体和压强不仅影响其刻蚀速率,还影响其刻蚀表面质量。最终提出了一种基于反应离子刻蚀技术的SiC深孔刻蚀方法,对器件热管理和SiC深孔刻蚀技术具有重要的指导意义。     

准分子激光电化学复合工艺中热-力效应研究

为了探寻准分子激光电化学刻蚀硅工艺中的热-力效应特性,采用功率密度大的248nm准分子激光聚焦照射浸在KOH溶液中的n-Si表面,实现了一种激光电化学复合刻蚀工艺.通过数值仿真与实验比较的方法,对该工艺的刻蚀速率进行了分析.研究结果表明,该复合工艺存在激光直接刻蚀、电化学刻蚀和激光与电化学耦合刻蚀等三种刻蚀作用;在耦合作用中,溶液中激光加工的热效应较小,光热效应导致的刻蚀小;而溶液中激光加工的力学效应对材料的刻蚀作用很大.通过对准分子激光与溶液中靶材相互作用过程的热-力效应分析,更深入地探讨了准分子激光电化学工艺的刻蚀机理.     

通用IC

ADI新推负电压和过压及欠压监控电路 Analog Devices公司推出负电压和过压及欠压监控电路,扩充了其多电压监控IC产品组合。该产品组合包括ADM2914、四通道ADM12914电压监控器、ADM6339微处理器监控IC等,可帮助增强系统总体可靠性。ADM12914检测过压和欠压状况的精度是竞争性监控电路的1．5倍。     

电解液对准分子电化学刻蚀硅的影响研究

激光电化学刻蚀是将激光加工技术和电化学加工技术有机结合起来而形成的一种复合型刻蚀工艺.为了研究电.解兰对激光电化学刎蚀硅的影响,本文采用248nm KrF准分子激光作为光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极半导体n-Si上实现激光诱导电化学刻蚀.在实验的基础上,研究了经学溶液对激光电化学蚀Si的雇刻蚀速率的影响,并对其产生的原因进行了分析.试验结果表明:化学溶液对刻蚀工艺的影响主要采辣于小同浓度的溶液对激光的吸收和折射;采用吸收率较小、浓度较低的溶液和控制液膜厚度能有效减小溶液飞溅和溶液折射.本文中,溶液的厚度控制在1mm左右.     

氮(氧)化硅湿法刻蚀后清洗方式的改进

在半导体制造工艺的湿法刻蚀中,用热磷酸刻蚀氮化硅和氮氧化硅是其中一个相对复杂又难以控制的工艺.在这个工艺中,热磷酸刻蚀后的去离子水(DIW)清洗更是一个非常重要的步骤.主要分析了由于去离子水清洗不当造成的表面缺陷的形成机理,并通过合理的实验设计和分析,给出了具体的解决方案.     

用于垂直腔面发射激光器的GaAs/AlGaAs的ICP刻蚀工艺研究

采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备对应用于垂直腔面发射激光器的GaAs/AlGaAs材料进行刻蚀工艺研究。该刻蚀实验采用光刻胶作为刻蚀掩模,Cl2/BCl3作为刻蚀工艺气体,通过实验分析总结了ICP源功率、射频偏压功率和腔体压强对GaAs/AlGaAs材料和掩模刻蚀速率的影响。利用扫描电子显微镜观察不同参数条件对样品侧壁垂直度和底部平坦度的影响。最终在保证高刻蚀速率的前提下,通过调整优化各工艺参数,得到了侧壁光滑、底部平坦的圆台结构。     

GaAs通孔刻蚀微掩模形成机理研究

通孔刻蚀是GaAs制造工艺的重要环节,通过通孔刻蚀工艺实现GaAs背面和正面金属导通互连。在通孔刻蚀工艺中,微掩模的形成对器件性能及可靠性产生不利影响。微掩模将阻碍GaAs刻蚀,形成柱状堵孔以及侧壁聚合物等,造成后续背面金属接触不良、粘附不牢,进而影响通孔接触电阻、电感等关键参数,最终影响器件性能及可靠性。分析了GaAs微掩模形成的主要原因和形成机理,通过工艺优化解决了通孔刻蚀堵孔及侧壁聚合物等问题,从而提高了器件性能及可靠性。     

相变材料等离子体刻蚀的研究进展

首先综述了相变材料等离子体刻蚀技术的研究进展,然后讨论了影响相变材料等离子体刻蚀的主要工艺参数,如线圈功率、腔体气压、偏压、刻蚀气体及气体比例等,进而解释了工艺参数与刻蚀结果的依赖关系。同时采用多种分析手段,对相变材料在等离子体刻蚀工艺中产生的刻蚀损伤进行了分类和表征,并基于该分析结果提出了工艺优化方案。最后总结了相变材料等离子体刻蚀技术的反应机理,相变材料的刻蚀是自发反应与离子辅助化学反应相结合的过程,同时物理溅射与低挥发性产物的离子激发脱附也起着重要的辅助作用。     

氮化硅的ECCP刻蚀特性研究

本文对氮化硅的增强电容耦合等离子刻蚀进行研究,为氮化硅刻蚀工艺的优化提供参考。针对SF_6+O_2气体体系,通过设计实验考察了功率、压强、气体比、氦气等对刻蚀速率和均一性的影响,并对结果进行机理分析和讨论。实验结果表明:功率越大,刻蚀速率越大,与源极射频电力相比,偏置射频电力对刻蚀速率的影响更为显著;压强增大,刻蚀速率增大,但压强增大到一定程度后,刻蚀速率基本不变,刻蚀均匀性随着压强增大而变差;在保证SF_6/O_2总流量保持不变下,O_2的比例增大,刻蚀速率先增大后减小,刻蚀均匀性逐步变好;He的添加可以改善刻蚀均匀性,但He的添加量过多时,会造成刻蚀速率降低。     

大幅减小刻蚀误差影响的高温超导滤波器研制

研制了一种具有良好刻蚀容差性能的类发夹型高温超导滤波器,在同等刻蚀条件下,达得更高的性能指标.在给出计算与设计过程的基础上,对出现大幅度欠腐蚀50 μm的类发夹型滤波器进行实际测试,其中心频率只偏移约30 MHz,并对该结构与直线型结构的刻蚀容差性能进行深入的比较分析,对类发夹型谐振器,每欠腐蚀2 μm,谐振频率比正常腐蚀偏低1 MHz,约为直线型谐振器的1/4,实验测试结果与之较好吻合.该研究结果,大幅降低了滤波器制作对刻蚀技术精度的依赖性,具有广泛的应用前景.