用于实时刻蚀深度控制的光干涉测量法

对等离子体刻蚀工艺过程中进行刻蚀的终点检测主要应用在以下两个方面:一是刻蚀穿透一种材料并在另一种材料的表面刻蚀过程终止,二是在一种材料内刻蚀到所需的深度后终止。在第一种应用中,由于刻蚀过程中不同材料的光发射谱是不一样,因而通常采用OES(光发射谱)方法进行终点检测,在刻蚀去除一种材料进入另一种材料时其光发射谱会产生变化,就可以用作工艺控制的终点检测。然而在第二种应用中,刻蚀过程中并不会出现光发射谱OES的变化,对刻蚀深度的控制通常由设定刻蚀工艺的时间来确定,但这种控制方法在实际工艺中很难达到高的控制精确度和可靠性。     

基于OES的等离子体刻蚀过程

光学发射光谱(OES)诊断技术是高密度等离子体刻蚀工艺过程的关键技术,OES信号作为一种实时信号可以用来预测刻蚀过程的进展程度和判断刻蚀性能的好坏.在自行研发的等离子体刻蚀机平台上,采用美国海洋公司的OES传感器系统,采集多晶硅刻蚀工艺中所产生的OES信号,利用主元素分析法(PCA)对OES数据进行压缩处理,提高了实时信号的快速处理能力.对实验数据的分析表明:波长为405 mn的OES谱线可以明确显示出等离子体刻蚀进程,是一条表征等离子体刻蚀过程的状态检测及终点检测控制的特征谱线.在此基础之上,提出了基于PCA法的终点检测算法,用以判断刻蚀终点.     

非晶硅基薄膜的等离子体刻蚀光发射谱检测

本文研究了采用锁定放大相干检测技术的等离子体光发射谱检测系统。用该系统检测了仅用CF4作为刻蚀气体刻蚀非晶硅基薄膜的等离子体光发射谱。分析了检测结果和刻蚀机理。     

等离子体刻Al时的光终点检测法

集成电路中用等离子体刻Al已经日益重要,为了满足VLSI工艺所需要的精确控制,要对刻蚀过程进行监控.使用含氯的刻蚀气体时,由于ALCI分子中电子跃迁的结果,可以观测到很强的波长为261.4毫微米的发射谱线,可以通过这种发射谱线的强度变化来监控剜蚀过程.本文介绍光谱仪和一种简单的固体检测器的应用,检测器是和干涉滤光器连在一起的,光的发射和反射技术都可用来检测等离子体刻Al的终点.     

基于IEP的高密度等离子体刻蚀过程终点检测技术

高密度等离子体刻蚀是当今超大规模集成电路制造过程中的关键步骤.随着集成电路中器件尺寸的缩小及器件集成密度的提高,对刻蚀过程终点的准确判断是目前所面临的一个严峻考验,传统的OES终点检测技术已经远远不能满足深亚微米刻蚀工艺需求.讨论IEP终点检测技术的原理,针对多晶硅栅的等离子体刻蚀工艺,讨论了IEP终点检测技术在深亚微米刻蚀工艺中的应用,IEP预报式终点检测技术已经运用在新近研发的HDP刻蚀机的试验工艺上,最后对IEP终点检测技术未来的发展趋势进行了展望.     

等离子体刻蚀工艺中的OES监控技术

采用光学发射光谱(OES)原位检测技术,对等离子体刻蚀机中的等离子体状态进行实时监控,讨论了其在故障诊断、分类、刻蚀终点的判断及控制方面的应用。实验平台为在新研发的高密度等离子体刻蚀机,采用化学气体HBr/Cl₂为刻蚀气体进行多晶硅刻蚀工艺实验,实验过程中所采集的OES数据通过PCA法进行分析,得到与刻蚀过程相关的特征谱线。实验结果表明：OES技术适合于深亚微米等离子体刻蚀工艺过程的终点检测及故障诊断。最后就OES技术未来发展面临的挑战进行了讨论。     

高密度等离子体刻蚀机中的终点检测技术

高密度等离子体刻蚀是当今超大规模集成电路制造过程中的关键步骤.目前已经开发出许多终点检测技术.文章讨论了终点检测技术的原理,综述了目前主流刻蚀机使用的两种终点检测技术-OES和IEP-的最新进展,讨论了终点检测技术在深亚微米等离子体刻蚀工艺中的应用,以及所面临的挑战.     

衍射光学元件的扫描刻蚀深度在线检测

基于楔形光学平板的等厚干涉原理,提出了一种透射衍射光学元件扫描离子束刻蚀深度的在线检测方法,用一块与被刻蚀光学元件材料相同的楔形薄片作为陪片,在刻蚀过程中将其遮档一半,利用陪片等厚条纹的错位去测量其刻蚀深度,从而间接检测出被刻蚀光学元件的刻蚀深度.在KZ-400大型离子束刻蚀装置上建立了这种在线检测装置.多次实验表明,在线检测结果同台阶仪的测量结果基本吻合,二者相差不超过10 nm.本检测方法能够可靠、准确地用来确定刻蚀终点,已经成功应用于位相型Ronchi光栅等大口径位相衍射光学元件的刻蚀制作.本方法还可以用于对其他透明材料的微结构进行扫描刻蚀深度在线检测.     

利用氟化气体和氧气的混和物进行SiC薄膜的反应离子刻蚀

本文研究了在ＳＦ６，ＣＢｒＦ３和ＣＨＦ３与氧相混合的几种氟化气体等离子体中，ＳｉＣ薄膜反应离子刻蚀（ＲＩＥ）的深度。通过监测射频等离子体的光发射谱及产生等离子体的直流偏压来研究刻蚀机理，为了更精确地定量分析刻蚀工艺，使用氩光能测定技术使等离子发射强度转换为相应的等离子物质浓度。为获得选择性的ＳｉＣ－Ｓｉ刻蚀及ＳｉＣ薄膜的各向异性图形，对等离子体条件，如气体混合物的构成，压力和功率进行了研究。首次采     

GaN材料湿法刻蚀的研究与进展

回顾了近年来GaN材料湿法刻蚀的研究进展,着重探讨了GaN材料光辅助化学湿法刻蚀的机理、p-GaN材料湿法刻蚀的难点以及湿法刻蚀在GaN材料研究中的应用。     

金属铝刻蚀工艺简介

在集成电路的制造过程中．刻蚀就是利用化学或物理方法有选择性地从硅片表面去除不需要的材料的过程。从工艺上区分．刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。前者的主要特点是各向同性刻蚀后者是利用等离子体来进行各向异性刻蚀，可以严格控制纵向和横向刻蚀。     

"自上而下"法制备高性能GaN纳米线阵列

针对自下而上生长GaN纳米线的尺寸、形态、取向不易控制的问题,文中采用自上而下刻蚀的方法来制备GaN纳米线材料。以图形化的金属Ni作为掩膜对GaN进行ICP刻蚀,系统研究了刻蚀参数,主要是ICP功率以及RF功率对GaN纳米线形貌以及拉曼、PL光谱的影响,同时也对比了干法刻蚀后,有无湿法处理的影响。研究发现,当ICP功率为1 000 W,RF功率为100 W时,GaN纳米线的拉曼和PL光谱强度较大,表明此功率下刻蚀的纳米线损伤较小。经过KOH浸泡30 min后,GaN纳米线的形貌得到了改善,拉曼和PL光谱强度均优于单纯的干法刻蚀,为下一步器件的制备提供了良好的材料基础。     

GaAs器件工艺中等离子刻蚀及计算机辅助监控技术研究

用Ｎ２气和ＮＦ３反应气体，在较低的刻蚀功率下实现了用薄正性光刻胶ＡＺ１５１８作掩模，均匀、快速刻蚀ＳｉＯ２，ＳｉＯＮ，Ｓｉ３Ｎ４，ＷＮ，Ｗ等材料的等离子刻蚀技术。利用到蚀过程中射频参数的变化和计算机技术，将射频参数的变化在计算机屏幕上实时显示，实现了计算机辅助监控和终点检测技术。     

一种新的硅深槽刻蚀技术研究

本文报告了一种获得侧壁陡直的硅深槽新技术．实验中采用一种新材料──氮化锆（ＺｒＮ）作为反应离子刻蚀的掩模，所需掩模厚度约５００．采用氟基气体ＳＦ６作为刻蚀气体，并附加Ａｒ和Ｏ２，这样刻蚀过程中在槽的侧壁会形成氧化硅作为阻挡刻蚀层，结果得到了深约６μｍ，侧壁垂直接近９０°的硅深槽．     

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。     

感应耦合等离子休技术用于熔融石英表面凹凸光栅的刻蚀

感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是一种新的干法刻蚀技术，具有刻蚀速率高和各向异性刻蚀等优点，并且能够独立控制等离子体密度和自偏置电压。然而，在利用这种技术进行刻蚀的过程中，经常会发生聚合物的沉积，从而阻碍了刻蚀过程的继续。我们报道了在熔融石英表面刻蚀光栅时不产生聚合物沉积的技术，给出了优化参数。所制作的熔融石英普通光栅和600线／mm的高密度光栅的表面很干净，没有聚合物沉积。光栅衍射效率的实际测量值和预期的理论值吻合得很好。最后还研究了ICP技术的刻蚀速度．刻蚀均匀性和过程可重复性等参数。     

ICP刻蚀技术及其在光电子器件制作中的应用

简单介绍了ICP(inductively coupled plasma)刻蚀设备的结构和刻蚀机理，报道了ICP刻蚀硅、二氧化硅和Ⅲ—Ⅴ族材料的一些最新进展，重点介绍ICP刻蚀技术在光电子器件制作方面的进展和应用前景。     

中红外半导体激光器GaSb基材料的刻蚀研究

锑化物半导体激光器在中红外波段具有广泛的应用前景。针对目前GaSb基材料的刻蚀工艺存在的问题,对现有的GaSb基材料的湿法刻蚀工艺进行了改进,实验分别用氢氟酸系和磷酸系对GaSb材料进行湿法刻蚀,并在两种酸系溶液中分别加入酒石酸进行对比试验。实验分析表明,这两种腐蚀液对GaSb材料都有较好的刻蚀效果,腐蚀速率稳定,适当调整腐蚀液组分可以调控腐蚀速率,刻蚀后形貌良好,材料表面平整光滑。其中氢氟酸系加入酒石酸后随着溶液稀释比的增加,刻蚀速率下降先快后慢,最后几乎不变化;磷酸系加入酒石酸后通过调整体系组分可以减轻湿法刻蚀工艺中广泛存在的下切效应以及钻蚀现象。     

无机激光热刻蚀材料的研究进展

激光热刻蚀技术是近年发展起来的利用激光热刻蚀薄膜的热变化阈值特性突破光学衍射极限进行纳米图形制备的新技术,在亚波长纳米结构器件和高密度光盘母盘制造等领域具有广阔的应用前景.阐述了激光热刻蚀技术的基本原理和特点,以及对激光热刻蚀材料性质的要求,综述了相变型激光热刻蚀薄膜材料(包括硫系相变薄膜材料、金属亚氧化物薄膜材料和陶...     

用于各向同性湿法刻蚀中的氮化硅掩膜

在硅的各向同性湿法刻蚀过程中,一般选用HNA溶液(即氢氟酸、硝酸和乙酸的混合溶液)作为刻蚀液,而氮化硅以其很好的耐刻蚀性而优先被选为顶层掩膜材料.在硅片上刻蚀不同的结构,通常需要选择不同的刻蚀液配比.而不同配比对于氮化硅掩膜的刻蚀速率也不一样.分别用PECVD和LPCVD两种方法在<111>型硅片上沉积了厚度为560和210 nm的氮化硅薄膜,研究和对比了它们在8种典型配比刻蚀液下的刻蚀速率,为合理制作所需要厚度的氮化硅掩膜提供有益参考.