硅深槽ICP刻蚀中刻蚀条件对形貌的影响

以SF6/C2 H4为刻蚀气体,使用Corial200IL感应耦合等离子体(ICP)刻蚀系统,进行Si等离子刻蚀技术研究.通过调节刻蚀气体SF6与侧壁钝化保护气体C2H4的流量比和绝对值等工艺参数,对深Si刻蚀的形貌以及侧壁钻蚀情况进行改善,使该设备能够满足深硅刻蚀的基本要求,解决MEMS工艺及TSV工艺中的深硅刻蚀问题.实验结果表明,Corial200IL系统用SF6作等离子体刻蚀气体,对Si的刻蚀具有各向同性;C2H4作钝化气体,能够对刻蚀侧壁进行有效的保护,但由于C2H4的含量直接影响刻蚀速率和选择比,需对其含量及配比严格控制.研究结果为:SF6含量为40 sccm、C2H4含量为15 sccm时能够有效控制侧壁钻蚀,且具有较大的选择比,初步满足深硅槽刻蚀的条件.     

MgO掩蔽层及其腐蚀法图形化工艺的探究

MgO薄膜对硅的高刻蚀选择比使其成为硅深刻蚀过程中重要的掩蔽层材料。本文采用腐蚀法对MgO掩蔽层薄膜进行图形化,得到了一组能够快速对MgO薄膜图形化的工艺参数。     

硅的深槽刻蚀技术研究

研究了采用等离子刻蚀机对硅进行深槽刻蚀中掩蔽层的选择及横向腐蚀的抑制等工艺问题。实验发现，以氟基气体作为工艺气体，铝或铝合金作为掩蔽层时，可以获得极高的选择比；通过增大射频功率，改变气体组分，气体流量等方法，可以较好地解决等离子刻蚀中的各向同性问题。     

Cl_2/BCl_3ICP刻蚀GaN基LED的规律研究

研究了用Cl2/BCl3刻蚀GaN基LED中,工艺参数对GaN刻蚀速率、刻蚀侧壁和GaN与SiO2刻蚀选择比的影响。研究结果表明,刻蚀速率随着ICP功率和压强的增大先增大继而减小,随RF功率的增大单调增大;刻蚀选择比随ICP功率增大单调减小,随压强增大而增大。还研究了刻蚀速率和选择比与气体比例变化的关系。刻蚀SEM图表明,压强和RF功率增大会使刻蚀垂直度增大。     

下一代刻蚀用的抗蚀剂材料

现在刻蚀主要利用g线(436nm)和i线(365nm)来光刻。为了适应未来微细化的要求，正在研究超分辨刻蚀、短波长曝光的深紫外刻蚀以及电子束刻蚀(见图1)。本文就刻蚀所需要的抗蚀剂，特别是化学放大抗蚀剂的最新动向和今后的课题作以叙述。     

CL2+SF6混合气体对Si和SiNx的离子刻蚀研究

采用统计实验方法研究了利用SF6 Cl2混合气体产生的等离子体进行Si和SiNx的反应离子刻蚀技术。在相同的输出功率和压力的条件下,将Si和SiNx的刻蚀速率和选择比表示为SF6百分比含量的函数。文中讨论了SF6含量的变化对刻蚀速率、选择比和坡度角的影响及刻蚀机理,证实了即使是SF6含量的少量改变也会对Si和SiNx的刻蚀速率、选择比和坡度角有重要的影响。并通过光谱分析来深层次地讨论刻蚀速率受SF6含量影响的原因。     

基于ICP刻蚀GaN选择比的研究

在干法刻蚀GaN时使用AZ-4620作为掩膜层,为了在较快的GaN刻蚀速率下获得良好的GaN/AZ-4620刻蚀选择比,使用电感耦合等离子刻蚀机（ICP）,运用Cl2和BCl3作为刻蚀气体,改变气体总流量、直流自偏压、ICP功率、气体组分等工艺条件,并讨论了这些因素对GaN/AZ-4620刻蚀选择比以及对GaN刻蚀速率的影响。实验结果获得了GaN在刻蚀速率为225nm/min时的GaN/AZ-4620选择比为0.92,可以应用于实际生产。     

硅各向同性深刻蚀中的多层掩模工艺

掩模制备是硅各向同性刻蚀中的一项重要工艺.要实现深刻蚀,掩模必须满足结构致密、强度大及抗腐蚀性好的要求.一般光刻胶掩模无法在刻蚀液中较长时间地保持其掩蔽性能,很难实现深刻蚀;而金属掩模也容易出现针孔及裂纹等缺陷.因此提出使用Su-8负性光刻胶结合铬金属制备多层掩模.这种掩模结构制备工艺简单,经济实用;提高了掩模在高速刻蚀时的掩蔽性能,实现了深刻蚀.实验表明,其能满足300μm以上深刻蚀的要求,可用于硅及玻璃等材料的微加工.     

SF_6／CCl_2F_2反应离子深刻蚀硅中加O_2的研究

用ＳＦ＿６／ＣＣｌ＿２Ｆ＿２加Ｏ＿２混合气体，在普通的平板型反应离子刻蚀机上，进行了深刻蚀硅的研究。当掩膜厚度约１２０ｎｍ－１５０ｎｍ的Ｃｒ薄膜时，研究了Ｏ＿２在混合气体中的比例对刻蚀形貌和刻蚀速率的影响。用获得的各向异性刻蚀工艺，己刻蚀出高度为１０μｍ的硅台阶，台阶倾角小于５°，横向腐蚀约为０．５μｍ，刻蚀表面粗糙度约１０％。     

基于ICP的硅高深宽比沟槽刻蚀技术

介绍了电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的基本概念。结合英国STS公司的STS multiplex ICP system刻蚀机,介绍了刻蚀机原理及刻蚀过程。对硅深槽刻蚀技术进行了分析,对其中Footing效应、Lag效应和侧壁光滑问题提出了优化方案,最后在实验的基础上得出了能够刻蚀出高质量硅深沟槽的刻蚀参数。     

Si深刻蚀光助电化学方法的研究

光助电化学刻蚀技术是目前获取高深宽比微纳结构的重要方法之一.由于其制作成本低、三维结构形貌可光控实现而受到重视.从实际应用出发,对Lehmann光照模型和电流密度经验公式进行了修正,并从理论和实验上研究了光照对电化学刻蚀过程和结构形貌的影响.着重分析了光照红移带来的正面效果和负面影响.理论分析和实验均证明,采用提出的修正模型,可以方便地实现对厚度为400～500μm的Si片深刻蚀,并可在刻蚀深度为150μm的情况下,实现壁厚在0.2μm到数微米的控制,Si片刻蚀面的直径可达5英寸(125 mm)或更大.为该技术的实现提供了修正的理论模型和实用化的工艺技术.     

深硅槽开挖工艺

本文介绍了硅槽应用,即硅槽隔离和硅槽电容,对器件性能的改善。并介绍了硅槽隔离和硅槽电容的形成步骤及硅槽刻蚀剖面的形貌控制,CBrF_3刻蚀硅槽侧壁保护层的形成等等。     

硅的深度反应离子刻蚀切割可行性研究

评估了使用深反应离子刻蚀工艺来进行晶圆的切割,用于替代传统的刀片机械切割方式。结果表明,使用深反应离子刻蚀工艺,晶圆划片道内的硅通过等离子化学反应生成气态副产物被去除,从而避免了芯片侧面的机械损伤。切割后整个晶圆没有出现颗粒沾污,芯片边缘没有崩角以及开裂等损伤。该工艺还可以适用于更窄的划片道切割要求。     

平滑陡直的Si深槽刻蚀方法

Si深槽刻蚀技术在MEMS器件加工中具有重要的作用,现有的刻蚀方法在选择比和各向异性问题上各有优缺点.常用的Bosch工艺采取了钝化与刻蚀交替进行的措施,但具有侧壁粗糙的缺点.提出了不同于Bosch工艺的新刻蚀方法,采用刻蚀反应和淀积钝化反应同时进行并保持化学平衡的方法,取得了平滑陡直的刻蚀效果.在电感耦合等离子体刻蚀机ICP-98A上的实验结果表明,在直径100 nim的光刻胶掩蔽Si片上,刻蚀深度为39.2 pm,光刻胶剩余4.8 μm,侧壁表面满足平滑陡直的要求.     

Silicon Deep Etching Techniques for MEMS Devices

Silicon deep etching technique is the key tabrication step in the development of MEMS. The mask selectivity and the lateral etching control are the two primary factors that decide the result of deep etching process. These two factors are studied in this paper. The experimental results show that the higher selectivity can be gotten when F- gas is used as etching gas and A1 is introduced as mask layer. The lateral etching problems can be solved by adjusting the etching condition, such as increasing the RF power, changing the gas composition and flow volume of etching machine.     

等离子刻蚀铬膜的研究

本文叙述等离子刻蚀铬膜的基本原理,用空气携带四氯化碳为气源,在高频电场作用下产生等离子体.实验证明,该等离子体能有效地刻蚀铬膜,获得较理想的微细图形.