溅射腐蚀

目前,以集成电路为代表的微电子学器件用的微细图形,都是由以照相和化学腐蚀相结合的光刻技术制得的。但是随着图形的进一步微细化,在许多情况下要实现高精度的腐蚀很困难。由于水溶液容易使腐蚀表面氧化。化学药品的水溶液又会产生公害,这些构成了化学腐蚀的弱点。一种可以克服化学腐蚀上述弱点的方法是溅射腐蚀。由于这种方法利用离子轰击和活泼的氟化乙稀气体等离子体的化学反应来进行溅射腐蚀的,对于用其它方法很难腐蚀的物质,它都可实现高精度腐蚀,溅射腐蚀的优点是(1)可以对亚微米图形进行极稳定的腐蚀。(2)对铝的腐蚀速度较快。(3)可以腐蚀用化学药品很难腐蚀的二氧化硅和氧化铝等。(4)不会产生公害。溅射腐蚀后的样品表面,经俄歇电子分析没有发现C和Ce原子,这证明腐蚀非常干净,溅射腐蚀用于半导体器件制作工艺最担心的是对器件的损伤,但在制作对轰击损伤非常敏感的MOS器件时,器件的性能同采用化学腐蚀的场合完全相同。溅射腐蚀最有代表性的应用实例是制作集成电路掩膜。它既可满足高密度又可满足高精度的要求,因此是一种腐蚀加工微细图形的有效方法,也必将成为半导体工业中一种不可缺少的重要技术。     

离子束溅射原位淀积高温超导薄膜的机理与实验研究

理论计算了氩离子束溅射Y－Ba－CU－O靶的组分原子溅射率，得出了溅射过程中存在Cu原子溅射率偏低的“择优溅射”效应。通过分析原位形成高温超导薄膜的实现条件，表示出了离子束溅射原位成膜的基本过程。实验上采用分子氧辅助淀积技术，用离子束溅射法原位外延出YBa2Cu3O(7-δ)超导薄膜。讨论了实验条件对薄膜特性的影响。所得到的实验结果与理论分析相一致。     

锆钛酸铅薄膜腐蚀研究

通过对腐蚀溶液的优化,获得了一种刻蚀效果良好的锆钛酸铅(PZT)薄膜的腐蚀溶液配方。文中所采用的PZT薄膜是通过溶胶?蛳凝胶(sol?蛳gel)法获得的,在研究腐蚀溶液组分、温度以及浓度对腐蚀速率影响的基础上,成功获得了PZT薄膜微图形化的湿法腐蚀工艺。通过实验研究,获得了横向和纵向腐蚀速率随温度和浓度变化曲线,侧蚀比（横比纵）小于1:1.07,且图形表面无残留物。     

AFTEX—3000F型ECR溅射装置

电子回旋共振(ECR)等离子体法广泛用于SiO_2、Si_3N_4膜等的低温CVD技术,以及MOS器件的微细栅极刻蚀技术。在ECR等离子体法中,由于低气压下生成高离子化的等离子体,故以低能量、大的离子电流照射而能持续进行表面反应,然而以往的技术无法实现高质量的薄膜工艺。由于用固体靶溅射,靶材供给容易,进而把上述技术作为基础,开发了ECR溅射技术。     

掺铜TiO2薄膜的制备及结构与光学性能的研究

采用双靶直流磁控共溅射法制备了掺铜TiO2薄膜,通过控制Cu靶的溅射功率改变Cu的掺杂量,研究了掺铜对TiO2薄膜的结构、光吸收及光催化性能的影响.结果表明:掺Cu能够改善薄膜的表面形貌与结晶质量,提高薄膜的光吸收性能.随着掺铜量的增加,TiO2薄膜的锐钛矿(101)衍射峰越来越强,且吸收边逐渐红移.Cu靶的溅射功率大于3 W,薄膜中就会出现CuO晶相.掺Cu后,TiO2薄膜的光催化性能明显增强.随着Cu的溅射功率的增大,TiO2薄膜的光催化性能先增强,后减弱.Cu的溅射功率为5 W的样品光催化性能最好.     

基片偏压对反应性RF溅射ZnO膜结构的影响

氧化锌(ZnO)属于纤维矿型结构,是一种兼备多种功能(半导性、压电性、光电特性、萤光性等)的物质。ZnO薄膜作为重要的电子材料而引入注目。为此,正在积极进行对ZnO薄膜晶体结构的研究。广泛采用的制膜方法是RF溅射法。本实验是采用金属锌靶的反应性RF溅射法沉积ZnO薄膜的,研究了反应性气体混合     

直流反应磁控溅射ZnO薄膜

本文叙述有关锌靶和100％氧气的新反应磁控溅射工艺。由于在钟罩周围采用了一种螺线管线圈提高了平行于靶表面的漏磁力线分量。在十分高沉积速率(10微米/小时)下可在玻璃基片上制得高取向ZnO薄膜(C-轴取向)。ZnO薄膜的特性由X-射线衍射,反射电子衍射以及扫描电镜照片(SEM)确定。在0.2-0.4毛高氧压中得到了优质取向ZnO薄膜。这种溅射系统比目前其他溅射系统更为方便。     

电解腐蚀形成铝电极

现在,在半导体器件和集成电路中,其电极(布线)材料一般都用蒸发铝膜。特别是在集成电路中,为了高密度化和提高成品率,其电极(布线)的形成更是如此。本文概述用电解腐蚀形成铝电极的方法。图形形成技术——铝电极形成技术铝电极的形成方法,已知有光刻腐蚀法,选择阳极氧化法等等,可分类如下:1.把不要部分去除法(1)光刻腐蚀法——化学腐蚀法,电解腐蚀法。(2)剥离法——在片子上预先把光刻抗蚀剂膜涂复在电极以外的不要部分上进行铝蒸发。其后,用剥离剂将抗蚀剂膜去除,抗蚀剂上的蒸发铝膜也被剥离而形成铝电极。     

铜薄膜的直流磁控溅射制备与表征

根据薄膜的形成机理,用直流磁控溅射方法制备出了表面结构平滑、致密的Cu薄膜.实验中,采用纯度＞99.9%的铜靶,工作气压保持在2.7 Pa不变,玻璃衬底温度随环境温度变化.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了薄膜的织构、晶粒尺寸和表面形貌.结果表明,随着溅射功率增大,薄膜织构减弱;溅射功率增大和溅射时间增加均可使薄膜的晶粒尺寸增大,在溅射功率≤100 W时获得的薄膜晶粒细小,有裂纹缺陷;溅射功率为150 W,溅射时间为30 min时,薄膜表面结构平滑、致密,晶粒尺寸相对较大.须进一步改进工艺参数,如衬底温度等,从而制备出表面结构平滑、致密、晶粒细小的薄膜.     

离子束溅射原位沉积高温超导薄膜的机理与实验研究

理论计算了氩离子束溅射Ｙ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ靶的组分原子溅射率，得出了溅射过程中存在Ｃｕ原子溅射率偏低的“择优溅射”效应。通过分析原位形成高温超导薄膜的实现条件，表示出了离子束溅射原位成膜的基本过程。实验上采用分子氧辅助沉积技术，用离子束溅射法原位外延出ＹＢａ２Ｃｕ３－Ｏ超导薄膜。讨论了试验条件对薄膜特性的影响。提得到的实验结果与理论分析相一致。     

金刚石基底上制备(002)AlN薄膜的研究

首先采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法,在O2/H2/CH4混合气体气氛下利用大功率微波在(100)Si片上生长出了异质外延金刚石膜,X-射线衍射(XRD)、拉曼光谱和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜的表征分析结果表明,制备的金刚石膜具有很高的金刚石相纯度,且晶粒排列紧密;继而采用射频磁控反应溅射法,在抛光的金刚石基底上成功制备了高C轴择优取向的氮化铝(AlN)薄膜,研究了不同的溅射气压、靶基距对AlN薄膜制备的影响,XRD检测结果表明,溅射气压低,靶基距短,有利于AlN(002)面择优取向,相反则更有利于AlN薄膜的(103)面和(102)面择优取向;研究了AlN薄膜在以N终止的金刚石基底和纯净金刚石基底两种表面状态上的生长机制,结果发现,以N终止的金刚石基底非常有利于AlN(002)面择优取向生长;从Al-N化学键的形成以及溅射粒子平均自由程的角度,探讨了其对AlN薄膜择优取向的影响。     

Cr薄膜电阻桥的湿法腐蚀工艺参数研究

采用直流磁控溅射法在Al2O3陶瓷基片上沉积了Cr薄膜,采用光刻–湿法腐蚀工艺对Cr薄膜图形化得到电阻桥。通过实验,详细研究了腐蚀液温度、pH值和硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]浓度对Cr薄膜电阻桥腐蚀效果的影响。实验结果表明,Cr薄膜电阻桥的最优腐蚀参数为:硝酸铈铵浓度1.16 mol/L,pH值4,30℃水浴恒温。采用该最佳工艺制备的Cr薄膜电阻桥的腐蚀速率为180 nm/min,侧蚀为400 nm,桥区边缘线条整齐,其在5A恒流作用下点火效果良好,点火时间约为27.4 ms。     

多靶共焦磁控溅射设备及工艺应用研究

本文介绍了一种用于磷化铟（InP）器件金属剥离工艺的多靶共焦式磁控溅射设备。通过正交实验摸索不同靶基距、靶角度对薄膜均匀性的影响,在靶基距为110～140mm,靶角度处于20。～25。之间时薄膜均匀性优于5%。取最优薄膜均匀性的靶基距、靶角度,实验摸索了不同溅射气压下薄膜的台阶覆盖率,结果表明在一定溅射气压范围内,薄膜台阶覆盖率随溅射气压减小而增加。取最优薄膜均匀性的靶基距、靶角度及最优台阶覆盖率的溅射气压,实验摸索了不同溅射功率下基片的表面温度,结果表明在常用光刻胶耐温范围内,较优的溅射功率为300W～400W。     

用超声焊接和溅射腐蚀法制作超声换能器

前言高效率产生频带百兆赫到千兆赫的超声波的技术,对制作优质的声学器件和声光器件是必不可少的。因此,已进行了若干次试验,而至今其中获得最成功的是:利用薄膜换能器和兼用本文所要叙述的超声焊接法和溅射腐蚀法制成的高频单晶换能器。前者由于材料上的限制,尤其象声光器件那样,需要     

干式腐蚀

现在,以半导体集成电路为代表的微电子元件所用的微细图形,是由以照相技术和化学腐蚀为中心的工艺完成的。但是,化学腐蚀具有如下的问题:(1)最近,由于图形向微细化发展,既使已用到此项极限技术,要进行十分良好的腐蚀也还是相当困难的。(2)工艺带来了腐蚀表面的氧化、表面对水分的吸附、侧向腐蚀等现象,这些都是使用水溶液腐蚀剂所不可避免的本质困难。(3)药品的水溶液将发生公害。干式腐蚀技术,能够解决以上问题,它是一种利用离子轰击构成的溅射腐蚀和活性     

溅射功率对Co-ZnO薄膜结构和光电性能的影响

以氧化锌陶瓷靶和金属钴靶为靶材,利用磁控共溅射方法制备钴掺杂氧化锌(Co-ZnO)薄膜。研究了溅射功率对薄膜的结构、光学和电学性能的影响。结果表明:薄膜具有类似于ZnO的六方纤锌矿结构,并沿C轴择优生长;作用在Co靶上的溅射功率对Co-ZnO薄膜的结构和光电性能有一定的影响。在其他条件不变的情况下,当Co靶上的溅射功率设置为10 W时,样品的结晶质量、表面形貌、光透过率、光致发光以及导电性能综合评价最优。     

中频溅射技术沉积镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光

用中频孪生靶溅射法在硅片上制备了镱铒共掺氧化铝薄膜(2 cm×2 cm),在室温下检测到薄膜的位于1 535 nm的很强的光致发光光谱(PL),讨论了泵浦功率、镱铒共掺比例、退火温度对光致发光光谱强度的影响.扫描电镜(SEM)观察分析表明,中频孪生靶溅射法沉积的薄膜致密、均匀、光学缺陷少.实验结果表明镱铒共掺薄膜的荧光强度不随泵浦功率的增加而饱和,最佳的镱铒共掺杂比例9∶1,最佳退火温度850 ℃,对各种实验结果给出了理论的解释.     

低真空下射频磁控溅射法制备ITO薄膜

在低真空(2.3×10-3 Pa)下采用射频磁控溅射法制备了ITO薄膜.溅射温度200 ℃,溅射气氛为氩气和氧气的混合气,溅射靶材为90 %氧化铟、10 %氧化锡的陶瓷靶.用场发射扫描电子显微镜和X衍射仪研究了薄膜的显微结构, 用X射线光电子能谱表征了薄膜的成分.ITO薄膜在可见光范围内有较高的透射率(80 %～95 %).在低工作气压(1 Pa)下,氧气流量比率[O2/(O2+Ar)]越小,薄膜的透射率越高、导电性越好.在高工作气压(2 Pa)下,制备得到低质量、低透射率的无定形薄膜.     

In_2O_3和ZnO混合薄膜的化学腐蚀特性研究

利用直流磁控溅射在未加热的BK-7玻璃基片上沉积In2O3与ZnO混合(IZO)薄膜,通过原子力显微镜(AFM)、分光光度计和四探针法研究IZO薄膜在HCl溶液中不同腐蚀时间前后的表面形貌以及光电性质的变化。结果表明:随着腐蚀时间的增加,薄膜的表面均方根粗糙度(RMS)和方块电阻(Rs)都呈现先增后减再增的现象;而薄膜的光学透射率则是先减后增再减。由于ZnO比In2O3更容易在HCl溶液中进行腐蚀,使得样品经腐蚀后出现孔洞结构,孔宽与孔深都随着腐蚀时间的增加而增大,这种具有纳米孔洞结构的透明导电薄膜在未来的光电子器件有潜在应用。     

一种双靶磁控溅射制备的Mg掺杂的NiO薄膜

采用磁控溅射“共溅射”方法,将Ar气作为溅射气体,高纯NiO和MgO双陶瓷靶作为溅射靶材。当控制NiO和MgO靶的溅射功率分别为190 W和580 W,溅射真空度为2 Pa,衬底温度为300℃时,得到了Mg掺杂的NiO(Ni_0.61Mg_0.39O)薄膜。该薄膜是一种具有(200)择优取向的晶态薄膜。薄膜表面比较平整,晶粒分布致密,晶粒尺寸约46.9 nm。(200)衍射峰位置相对未掺杂的NiO薄膜向小角度偏移约0.2°。合金薄膜在可见光波段具有较大的透过率,而在300 nm附近透过率陡然下降,其光学带隙向高能方向移动到了3.95 eV。该研究为采用磁控溅射制备高质量的Mg掺杂的NiO薄膜提供了技术支撑。