准分子激光电化学刻蚀硅的刻蚀质量研究

为了解决现有硅刻蚀工艺中存在的刻蚀质量等问题,采用激光加工技术和电化学加工技术相结合的工艺对硅进行了刻蚀,研究了该复合工艺的工艺特性。实验中采用248nm-KrF准分子激光作光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极n-Si上,实现激光诱导电化学刻蚀。在实验的基础上,研究了激光电化学刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌,并对横向刻蚀和背面冲击等质量问题进行了分析。结果表明,该工艺刻蚀的孔表面质量好、垂直度高;解决了碱液中Si各向异性刻蚀的自停止问题,具有加工大深宽比微结构的能力;也具有不需光刻显影就能进行图形加工的优越性。     

外加电压对激光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。为了研究外加电压对激光电化学刻蚀硅的影响,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,详细分析外加电压对刻蚀工艺的影响,并对其产生的原因进行了分析。试验结果表明其影响主要有两个方面：（1）正的外加电压保证了SiO2钝化膜生成,从而实现了选择性刻蚀;（2）外加电压的增大,刻蚀速率会相应减小。因而外加电压也是调节刻蚀速率的一个重要的手段。     

准分子激光刻蚀技术

本文介绍了准分子激光刻蚀的基本原理及特点,综述了近年来有重要意义的实验结果。     

准分子激光直接刻蚀聚酰亚胺技术研究

一、引言随着大规模集成电路和集成光学的不断发展,对加工技术的要求越来越高,如目前提出图形的精细化,过程低温化,掺杂薄层化及可控性优化等,而准分子激光器则以它能量高、波长短(200～400nm)等优点为解决这些问题提供了有利条件。于是,八十年代开始形成了准分子微细加工新兴技术领域。准分子激光微细加工大体可分为激光曝光技术,激光CVD     

准分子激光对Al,Au刻蚀的技术研究

本文报导了准分子激光对Al、Au等金属的直接刻蚀和诱导刻蚀技术,给出了刻蚀过程中激光能量密度、刻蚀速率及反应气体压力之间的关系,分析讨论了准分子激光对Al、Au的刻蚀机理和规律。     

准分子激光增强金属电化学刻蚀特性实验研究

采用248nm KrF准分子激光照射电化学刻蚀中的金属阳极,记录过程中阳极电流的变化,对不同金属的阳极电流 曲线进行对比分析,发现在激光作用的时间内,阳极电流显著增大,激光作用过后,阳极电流迅速减小,而且脉冲频率越高阳 极电流增加的幅度越大,不同的金属阳极电流曲线有所不同,这反映准分子激光对不同金属电化学特性的增强有所差别。     

193 nm和308 nm准分子激光对聚合物刻蚀特性的比较

描述了两种典型准分子激光 (XeCl:30 8nm ,30ns和ArF :193nm ,17ns)对三种常用聚合物PC ,PI和PMMA的刻蚀实验研究。着重讨论准分子激光对聚合物的刻蚀机制 ,并比较了这两种激光对三种聚合物的刻蚀性能。     

准分子激光刻蚀聚合物微图形制作研究

主要描述了紫外准分子激光刻蚀聚酰亚胺(polyimide,PI)制作微图案实验。通过这种刻蚀方法,成功地在PI上制作了微米量级线宽和亚微米量级深度的图案。     

水辅助准分子激光微加工硅的实验研究

为了研究脉冲激光在不同介质中的刻蚀特性,采用20ns短脉冲、248nm准分子激光(能量为150mJ~250mJ)分别在水和空气两种介质中对半导体单晶Si片进行微刻蚀实验研究。在实验的基础上,研究了两种介质中准分子激光刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌和刻蚀速率,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,水辅助激光微加工时,熔屑易从加工区排出,有助于提高加工的表面质量;同时,水的约束提高了冲击作用,使得刻蚀速率加快。     

利用准分子激光刻蚀法在光学玻璃上快速制作耐用的相位透射光栅

1　简介　　现在各种产业对衍射、折射式和混合式的微小光学器件有着强烈的需求。随着这一领域的快速发展 ,已为微小光学元件的制造、复制和后期加工研制出许多方法 ,包括电子束刻蚀、光刻蚀、铸模、钻石切削和其它技术。这些不同的方法几乎可以获得任何所需要的光学表面结构 ,但是大多数方法需要适合选定工艺的特殊材料 ,而这种工艺却又不一定满足应用的要求。以玻璃为基质的微小光学元件以其独特的光学、电学和热学特性及其可以承受较高光功率密度的特性 ,将会有极大的需求。特别是传统的加工技术 ,例如切削不适合于可见光和紫外光波段常…     

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.     

硅的电化学自致停腐蚀研究

本文对硅的电化学自致停腐蚀的原理作了简要分析，利用自制装置实现了硅电化学自致停腐蚀，成功制备出符合光波导要求的ＳＯＩ片。     

聚吡咯甲烯溶液的激光诱导衍射效应

利用合成的一种新型π共轭聚合物———聚吡咯甲烯为非线性介质 ,进行激光感应衍射实验 ,测量材料的非线性折射率。实验发现 ,当 5 2 6nm的基模高斯光束通过该聚合物的N 甲基 2 吡咯烷酮 (NMP)溶液时 ,在远场处产生了多个同心衍射圆环。该现象可以用高斯光束通过介质时产生的空间自相位调制解释。经过理论分析和数值计算 ,发现样品对光束横截面上产生的非线性相移非常近似于高斯分布。通过对非线性相移的高斯曲线拟合及衍射环个数的测量 ,可以估算出聚吡咯甲烯 /NMP溶液的非线性折射率n2 ～ - 1 85× 10 -3 esu。     

碱液环境下电化学腐蚀多晶硅的研究

主要介绍了在NaOH溶液中,利用电化学技术腐蚀制备多晶硅绒面的新方法。实验中,通过改变腐蚀液浓度、腐蚀电压、腐蚀温度等因素,制得一系列多晶硅绒面。实验结果表明,当腐蚀碱液浓度为20%,腐蚀电压为20V,腐蚀温度为25℃时,腐蚀得到的硅片表面比较均匀,在波长400～800nm范围内,测量得表面反射率最低为19%左右。     

阴极铝箔化学腐蚀工艺研究

总结了阴极铝箔化学腐蚀工艺较电化学腐蚀工艺的优点。就引进的Ｓａｔｍａ化学腐蚀工艺，测定单位表面积的腐蚀失重（ｍｇ／ｃｍ２）与比容关系作为对工艺水平的判据。在原工艺槽液中添加质量分数ｗ为０．５％～２．０％硫酸，使国产箔比容提高２０％～３０％以上。     

碲镉汞干法刻蚀速率的微负载效应研究

报道了碲镉汞干法刻蚀技术的刻蚀速率的一些研究结果。在同样的刻蚀条件下,当刻蚀区域的图形面积过小,刻蚀剂不易进入刻蚀区域,生成物也不易快速转移出去,使刻蚀速率变慢,这种效应可以等效于刻蚀的微负载效应。而当刻蚀区域的面积过大,刻蚀剂很快被消耗,也会使刻蚀速率变慢,这种效应称为负载效应。采用在同一碲镉汞芯片上制作不同刻蚀面积区域进行刻蚀,比较不同刻蚀面积对刻蚀速率的影响。     

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.     

激光反冲塞效应的实验验证

研制了一种测量材料瞬态微形变过程的新装置，详细讨论了其测试机理，并用该装置测量了激光烧蚀铁片时铁片背面的形变过程。实验结果表明，在激光辐照开始后3μs内，铁片有一小的正向凸起；在随后的20μs内，铁片有一较大的反向凸起，反向凸起的最大位移是正向凸起位移的3倍左右。这一结果从实验上进一步论证了激光反冲塞效应的观点。     

近红外激光诱导InP（100）表面蚀刻反应

采用超声氯分子束和时间分辨质谱研究了由１０６４ｎｍ近红外激光诱导ＩｎＰ（１００）表面蚀刻反应的产物质量分，入射Ｃｌ＿２分子束的平动能效应，激光能量密度和表面温度的影响，并讨论了反应机理。     

电化学刻蚀半导体的结构分析

结合多孔硅(Si)、多孔砷化镓(GaAs)以及多孔磷化铟(InP)的不同孔形貌,综合分析了元素半导体硅及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体GaAs、InP的刻蚀结构,系统地阐述了晶体结构在电化学刻蚀中的作用。化合物半导体由于存在晶格极化和各向异性,使得不同晶面的溶解速率或钝化速率不同,导致孔沿着溶解速率较大的方向生长,钝化速率较大的晶面成为孔壁,在一定程度上影响了孔的形状、大小及周期性排列等特征。用电流控制模型对不同孔的生长过程进行了较好的解释,进一步证明了晶体的结构特征对其产生的重要影响。