铁氧体隔离器薄膜电路制备工艺研究

文中采用磁控溅射方式在铁氧体基片上制备了微带隔离器的多层膜结构。通过带金属掩模版溅射电阻层,避免了对薄膜电阻的光刻和刻蚀;通过使用铜靶和湿法刻蚀,克服了对溅射用金靶、反应离子刻蚀等工艺技术和设备的依赖。该新型工艺方法简化了镍铬薄膜电阻的制作,降低了薄膜电路的制造成本,可应用于集成电阻的薄膜电路基板的研制。     

聚酰亚胺基底金属薄膜激光刻蚀温度场分布

为研究脉冲激光刻蚀聚酰亚胺基底镀金属薄膜过程,采用有限元软件COMSOL Multiphysics构建高斯脉冲激光辐照复合材料的2维非稳态物理模型,通过求解热传导方程计算不同功率激光辐照金属薄膜的温度场分布,讨论不同激光参数对刻蚀进程的影响。模拟结果表明:刻蚀深度主要受激光功率密度的影响,且随着金属薄膜厚度的增加,激光刻蚀深度先减小后保持不变。在刻蚀过程中,为了更好地保护基底,应选择大功率短脉宽的激光参数;由于铜薄膜比铝薄膜更难刻蚀,在铜薄膜的刻蚀过程中应选择较大功率密度的激光。结果有助于理解激光刻蚀过程,对实际刻蚀过程有一定的指导意义。     

PZT铁电薄膜刻蚀的研究进展

PZT铁电薄膜器件在微电子领域有着广泛的应用，可用于制备微机械系统(MEMS)、DRAM、红外探测器等，而薄膜的微图形化刻蚀技术是制备工艺中重要的环节。该文主要介绍了PZT铁电薄膜刻蚀技术的研究进展和应用，并对各种刻蚀法进行分析和对比。     

高温超导薄膜在激光辅助化学刻蚀中的表面特性

提出了将激光辅助化学刻蚀技术应用于钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜的刻蚀,研究了无掩膜YBCO薄膜激光化学刻蚀的表面特性及其变化规律,为YBCO激光化学刻蚀技术中图形形状控制、刻蚀时间选择和激光功率调节等提供了重要的实验结论.研究发现:在激光辐照下,YBCO薄膜的液相刻蚀速率大大加快,将极大改善刻蚀中的横向钻蚀情况,并提高图形边缘的侧壁陡峭度,且整个过程中的刻蚀速率呈现加快趋势;无掩膜时,YBCO表面刻蚀程度持续过渡,激光光斑边界两侧并非严格分界;衬底铝酸镧(LaAlO3)的晶向对YBCO薄膜的表面刻蚀特征有较大影响,沿LaAlO3晶向方向的刻蚀程度高于非晶向方向.     

光学刻蚀光栅的瞬时发展:研究激光感生破坏的新方法

前巳报导用于制造小衍射光栅的光学刻蚀技术，在此技术中，薄的金属薄膜与红宝石激光腔之轴成一角度放置，在激光器运转中构成Q开关。这里，我们要报导由于激光对腔外薄膜上的影响而形成这种刻蚀光栅的综合研究。对多种金属薄膜中此类光栅的发展进行了时间分辨的研究，也研究了薄膜厚度、入射激光强度和薄膜的角度取向的影响。     

PECVD技术在微结构表面沉积薄膜的复形性北大核心CSCD

采用光刻技术、刻蚀技术和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在线阵掩模微结构表面沉积了SiO2和Si3N4薄膜,研究了线阵掩模的宽度和厚度,以及薄膜的厚度和沉积速率对SiO2和Si3N4薄膜复形性的影响,制备得到了具有良好微结构形貌的微结构滤光片阵列。结果表明,薄膜沉积速率越大,薄膜的复形性越好;掩模厚度和薄膜沉积厚度的增加会导致薄膜的复形性变差;SiO2薄膜的复形性优于Si3N4薄膜的。     

基于金刚石薄膜的微间隙室制备

采用金刚石薄膜作为阴-阳极间绝缘介质层是一种新型的微间隙室(MGC)结构。该文详细介绍和讨论了采用常规的微细加工工艺制备基于金刚石薄膜介质层的MGC的制备技术,其典型结构为阳极微条宽20μm,微条间隔180μm,器件探测区面积为38 mm×34 mm。采用热丝CVD法制备的金刚石薄膜作为阴-阳极间绝缘介质层,厚7~8μm,具有(100)晶面结构。金刚石的刻蚀采用反应离子刻蚀,Cr作掩膜,O2和SF6为刻蚀气体,刻蚀速率为79 nm/min,与Cr的刻蚀比约为20:1。实验结果表明,采用的微加工结合自套准工艺可很好地解决金刚石薄膜的制备、图形化及金属阳极电极与金刚石薄膜的相互套准等金刚石薄膜的可加工性及兼容性问题,并制备出采用金刚石薄膜作为电极间绝缘介质层的新型MGC结构。     

实现多层混合刻蚀薄膜大面积均匀的方法浅探

采用多层光刻工艺结合氩离子铣的混合刻蚀方法，刻蚀高Ｔｃ超导ＹＢａＣｕＯ／ＺｒＯ２（１００）薄膜图形，取得了较好的结果。在进行氩离子镜的工艺步骤中，使用普通氩离子铣设备（离子束斑极不均匀），但采取了一定的措施─－使被刻样品在刻蚀台座上可移动，模糊地实现了薄膜的相对＂大面积＂（直径φ≥２０ｍｍ）均匀刻蚀─－可同时刻蚀２～３片６ｍｍ×１０ｍｍ薄膜，并且被刻蚀部分表面起伏约在１０ｎｍ左右。图形样品的最小线条达２μｍ，其Ｔｃ、Ｊｃ人与刻蚀前薄膜的Ｔｃ、Ｊｃ相当，即：ＴＣ为８５～９０Ｋ，Ｊｃ～１０６Ａ／ｃｍ２（在７７Ｋ下）。     

基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒纳米薄膜的分析探测研究

铜铟镓硒薄膜中4种元素的含量比对薄膜的性能有非常大的影响。采用磁控溅射方法在不同工作气压下制备了铜铟镓硒薄膜,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术实现了铜铟镓硒薄膜中Ga含量与(In+Ga)含量之比以及Cu含量与(In+Ga)含量之比的定量分析。分析了不同工作气压下制备的铜铟镓硒薄膜中元素谱线的强度,结果表明:IGa/I(In+Ga)与薄膜的禁带宽度是对应的,均随工作气压的增加而先增大后减小,当工作气压为2.0Pa时,获得了最大的薄膜禁带宽度;ICu/I(In+Ga)与能谱仪测得的浓度变化一致。LIBS技术能够实现薄膜中元素含量比例的快速检测,不同元素谱线强度的相对比值能够间接反映薄膜中元素含量的比值,验证了LIBS技术在薄膜分析方面的潜力,为优化磁控溅射制备铜铟镓硒薄膜的工作参数提供了方法和技术支持。     

高耐压LDMOS用的高K薄膜湿法刻蚀研究

为了对横向双扩散MOSFET(LDMOS)器件所采用的锆钛酸铅(PZT)高介电常数(高K)薄膜进行微图形化,对湿法刻蚀过程中腐蚀液、光刻、刻蚀等工艺进行了优化研究,发现由BOE+HCl+HNO3+H2O+缓冲剂组成的腐蚀液刻蚀效果较好。刻蚀结果表明,所刻蚀薄膜的厚度约为600nm,最小线条宽度约为3μm,侧蚀比减小到1.07∶1,符合功率器件制备的尺度要求,由此所制备的LDMOS器件耐压提高了近2倍。     

基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速定量分析方法

采用单靶磁控溅射方法在不同溅射时间下制备了铜铟镓硒薄膜,并且利用激光诱导击穿光谱技术实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速定量分析。结果表明:随着溅射时间延长,Ga与(In+Ga)的谱线强度比值以及薄膜的禁带宽度同步变化,均呈先减小后增大的规律;铜铟镓硒薄膜的激光诱导击穿光谱图以及谱线分析、几种元素辐射强度比值的快速定量分析都表明,激光诱导击穿光谱技术能够间接地实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速检测,能够在铜铟镓硒薄膜的性能分析以及制备参数优化方面发挥辅助作用。     

镍钛合金形状记忆薄膜的化学刻蚀

镍钛合金形状记忆薄膜的图形化技术曾是其实用化的主要障碍之一,现在,一种工作性能优越的化学刻蚀液可以实现薄膜的高精度图形化,该刻蚀液常温工作,性能稳定,刻蚀速率在１～５ 微米／分之间均可得到满意的刻蚀线条。常规制作的光刻胶掩模在该刻蚀液中非常稳定。该刻蚀液用于溅射态的形状记忆合金薄膜可得到与掩模图形完全一致的刻蚀结果,刻蚀线条光滑平直,刻蚀系数大于 １５。当用于热处理以后的薄膜时,刻蚀面有一定程度的粗糙化,只能用于刻蚀相对较粗的线条,这是热处理后薄膜中晶粒与晶界刻蚀速率不同所致。用该刻蚀液图形化的形状记忆合金薄膜驱动机构已成功用于微泵制造,所制作的微泵流量达到 ２００ 微升／分钟以上。     

SF6/O2等离子体刻蚀a-C:F薄膜的研究

以SF6/O2为刻蚀气体,采用电子回旋共振等离子体反应离子刻蚀(ECR-RIE)方法进行了氟化非晶碳(a-C∶F)低介电常数薄膜的等离子体刻蚀技术研究,结果表明,a-C∶F薄膜的刻蚀速率取决于薄膜中C—CFx与CFx两类基团刻蚀过程,富C—CFx结构的a-C∶F薄膜刻蚀速率在O2含量约20%时达到最大,而富CFx结构的a-C∶F薄膜刻蚀速率随O2的增大而减小。AFM分析表明,SF6气体刻蚀a-C∶F薄膜可以有效消除薄膜表面的团聚结构。XPS能谱分析表明,SF6气体刻蚀a-C∶F薄膜样品化学组分未发生变化,而O2气体刻蚀后在样品表面形成富C的a-C∶F层。该研究结果为a-C∶F应用于超大规模集成电路层间介质工艺奠定了必要的实验基础。     

微观结构对PZT薄膜反应离子刻蚀的影响

随着锫钛酸铅（PZT）薄膜在铁电微器件中的广泛应用，薄膜微图形化和刻蚀的研究也日益受到重视。研究表明在薄膜的刻蚀过程中，薄膜表面的微观结构和等离子体都对刻蚀有很大的影响。该文研究了具有不同微观结构的薄膜的反应离子刻蚀特性。分别用X-射线衍射图、原子力间力显微镜和X-射线光电子能谱对薄膜表面的微观结构、形貌及刻蚀特性进行测量。结果表明，随着薄膜最终热处理温度升高，薄膜表面越来越致密，刻蚀速率也随之降低。当薄膜处于无定形态结构时薄膜的刻蚀速率较高，最高可达13m／min。     

实现多层混合刻蚀薄膜大面积均匀的方法浅探讨

采用多层光刻工艺结合氩离子铣的混合刻蚀方法，刻蚀高Ｔｃ超导ＹＢａＣｕＯ／ＺｒＯ２（１００）薄膜图形，取得了较好的结果，在进行氩离子铣的工艺步骤中，使用普通氩离子铣设备，但采取了一定的措施－使被刻样吕在刻蚀台座上可移动。     

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。     

Cr掩模在硅湿法刻蚀中的应用研究

针对硅湿法刻蚀中常见的SiO2、Si3N4掩模的缺点,提出了以Cr薄膜层为刻蚀掩模的新方法,并进行了相应的试验.试验结果表明,Cr掩模湿法刻蚀技术可用于硅半导体器件的制作.此项工艺为硅湿法刻蚀加工提供了一条新的技术途径.     

金刚石-铜复合薄膜热沉基底

本文介绍用ＣＶＤ法在铜的基底上合成金刚石薄膜,并获得金刚石－铜复合材料的方法,测量了金钢石－铜复合薄膜电阻与温度的关系．得到了类金刚石薄膜的能隙宽度为０．７～２．５ｅＶ,多晶金刚石薄膜的禁带宽度为２．６～３．１ｅＶ,金刚石－铜复合薄膜的热导率约为铜的２倍     

二元光学元件的制作及其误差分析

详细介绍了二元光学元件制作的光刻技术和一些新的制作工艺,包括薄膜沉积法、激光束或电子束直接写入法和准分子激光加工法．针对用于ＣＯ２激光器模式优化的二元光学反射镜,分析了元件制作误差,包括掩模对准误差、台阶刻蚀深度误差和台阶刻蚀宽度误差对谐振腔振荡模式的影响．     

PZT铁电薄膜的雾化湿法刻蚀技术研究

PZT薄膜的微图形化是制备基于PZT薄膜微传感器和微驱动器的关键技术之一。通过引入雾化技术,改进了传统的PZT薄膜湿法刻蚀方法,进一步减小了薄膜微图形的侧蚀比,提高了图形的转化精度。选用体积比为1∶2∶4∶4的BHF/HCl/NH4Cl/H2O溶液作为刻蚀液,对溶胶-凝胶法制备的1μm厚PZT薄膜作雾化湿法刻蚀,刻蚀速率为28 nm/s,侧蚀比为0.5∶1。对所得样品表面区域进行EDS分析表明,所得PZT薄膜图形表面无残留物,该工艺可用于MEMS领域中PZT薄膜的微图形化。