C_(4)F_(6)/SF_(6)混合气体对硅基材料的ICP刻蚀工艺研究北大核心CSCD

为避免深硅刻蚀工艺所引起的扇贝纹效应,同时减少其工艺气体所带来的温室效应,本文将新一代环保电子刻蚀气C4F6引入硅刻蚀工艺,采用刻蚀与钝化同步进行的伪Bosch工艺刻蚀硅槽孔。研究了ICP功率、RIE功率、腔体压强和C_(4)F_(6)/SF_(6)气体流量比对刻蚀速率、光刻胶/硅刻蚀选择比及刻蚀形貌的影响。结果表明,一定程度增加ICP功率和RIE功率可分别提高等离子体密度和物理轰击刻蚀作用;腔体压强对粒子平均自由径有较大影响;而C4F6流量的增加可加强刻蚀侧壁保护机制。通过综合优化工艺参数,获得了2.8μm/min硅刻蚀速率,3.1的光刻胶/硅刻蚀选择比和侧壁平坦,表面光滑,垂直度高的刻蚀形貌。     

ICP深硅刻蚀工艺研究

感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是微机电系统器件加工中的关键技术之一.利用英国STS公司STS Multiplex刻蚀机,研究了ICP刻蚀中极板功率、腔室压力、刻蚀/钝化周期、气体流量等工艺参数对刻蚀形貌的影响,分析了刻蚀速率和侧壁垂直度的影响原因,给出了深硅刻蚀、侧壁光滑陡直刻蚀和高深宽比刻蚀等不同形貌刻蚀的优化工艺参数.     

CF4流量及射频功率等对反应离子刻蚀硅基材料的影响

通过一系列的刻蚀实验,研究了在反应离子刻蚀(RIE)过程中,CF4流量及射频功率等工艺参数对刻蚀硅基材料的影响,采用不同工艺条件,得出了对应的刻蚀速率、均匀性、选择比等刻蚀参数,并对结果进行了比较与分析,得到了相对最佳的工艺条件,能较好地实现硅的各向异性刻蚀,为硅基材料刻蚀技术在半导体工艺中的应用做了一定的实验探索.     

SiO2平面光波导工艺中的反应离子刻蚀研究

利用反应离子刻蚀工艺实现硅基SiO2平面光波导的刻蚀,研究了不同刻蚀条件对刻蚀速率、刻蚀选择比、刻蚀侧壁光洁度等刻蚀结果的影响,并首次研究了分别以无定形硅与多晶硅作为SiO2波导刻蚀掩膜对刻蚀垂直度的影响.利用改进的SiO2反应离子刻蚀工艺,得到了传输损耗极低的SiO2光波导.     

硅基外延β-SiC薄膜在不同刻蚀气体中的等离子体刻蚀研究

用等离子体刻蚀（PE)工艺，以四氟化碳（CF4）和六氟化硫（SF6）以及它们与氧气（O2）的混合气体作为刻蚀气体分别对Si基外延生长的β-SiC单晶薄膜进行了刻蚀工艺研究。结果表明在同样刻蚀工艺条件下，以SF6＋O2作为刻蚀气体要比以CF4＋O2作为刻蚀气体具有更高的刻蚀速率；在任何气体混合比条件下经SF6＋O2刻蚀后的样品表面都不会产生富碳（C）表面的残余SiC层；而经CF4＋O2刻蚀后的样品表面是否产生富C表面残余SiC层则与气体混合比条件有关，但刻蚀后的样品表面更为细腻。文中还对不同刻蚀气体下的刻蚀产物进行了讨论比较。     

MEMS中硅湿法深槽刻蚀工艺的研究

针对硅基MEMS湿法深槽刻蚀技术的难点,在硅材料各向异性腐蚀特性的基础上探索了湿法工艺。对腐蚀液含量、温度、添加剂含量对刻蚀速率及表面粗糙度的影响,掩膜技术等进行了实验研究,优化得到了最佳刻蚀条件。应用该技术成功地刻蚀出深度高达330μm的深槽,为MEMS元器件的加工提供了一种参考方法。     

液晶阵列四次光刻工艺中光刻胶灰化工艺的研究

光刻胶的灰化是TFT四次光刻工艺的核心工艺之一,本文研究了TFT四次光刻工艺中光刻胶的灰化工艺,得到了功率、气压、灰化气体对光刻胶灰化速率和均匀度的影响趋势。研究表明,纯O2气体对光刻胶有很好的灰化作用,但其会导致下一层金属Mo的表面发生氧化,从而阻止下层金属的刻蚀。在灰化气体中加入少量SF6,能有效地去除生成的金属氧化物,提高下层金属的刻蚀速率。在优化的灰化工艺条件下,制作的TFT具有良好的电学特性。     

SiC材料的低速率浅刻蚀工艺研究

对比研究了SiC材料在CF4+O2混合气体中的ICP刻蚀和RIE刻蚀,获得了刻蚀速率、刻蚀表面粗糙度随刻蚀功率、偏置功率、工作真空、氧含量等工艺条件的变化规律,研究结果表明,通过牺牲一定的刻蚀速率可以获得原子量级的刻蚀表面粗糙度,能够满足SiC微波功率器件研制的要求.     

ICP刻蚀4H-SiC栅槽工艺研究

为避免金属掩膜易引起的微掩膜,本文采用SiO2介质作为掩膜,SF6/O2/Ar作为刻蚀气体,利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)技术对4H-SiC trench MOSFET栅槽刻蚀工艺进行了研究。本文详细研究了ICP刻蚀的不同工艺参数对刻蚀速率、刻蚀选择比以及刻蚀形貌的影响。实验结果表明:SiC刻蚀速率随着ICP功率和RF偏压功率的增大而增加;随着气体压强的增大刻蚀选择比降低;而随着氧气含量的提高,不仅刻蚀选择比增大,而且能够有效地消除微沟槽效应。刻蚀栅槽形貌和表面粗糙度分别通过扫描电子显微镜和原子力显微镜进行表征,获得了优化的栅槽结构,RMS表面粗糙度0.4nm。     

反应离子刻蚀工艺仿真模型的研究

以ＳＦ６／Ｎ２混合气体对Ｓｉ反应离子刻蚀工艺研究为例提出干法刻蚀计算机工艺模拟的方法：在分段拟合优化工艺条件下采用人工神经网络该当建立干法刻蚀仿真模型,可以预测绘定射频功率、总气流量下刻蚀速率和纵横比,并且以仿真实验数据训练模型学习,模型具有通用性,与设备无关。     

ICP干法刻蚀GaAs背孔工艺研究

采用金属Ni作为掩膜,Cl2/BCl3作为刻蚀气体,利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)技术对Ga As HEMT背孔工艺进行研究。本文详细研究了ICP功率、反应室压强、Cl2/BCl3流量比以及RF功率对刻蚀速率、刻蚀形貌以及"长草"效应的影响。实验结果表明:刻蚀速率随ICP功率、Cl2/BCl3流量、RF功率的增加而增加,但随反应室压强的增加,刻蚀速率先增加后降低;相同RF功率条件下,背孔陡直性受ICP功率、反应室压强以及刻蚀气体流量比的影响十分明显;而RF功率则对背孔"长草"效应有较大影响。通过优化刻蚀条件,在ICP功率为500 W,反应室压强为0.4 Pa,Cl2/BCl3流量为20/5 m L/min,RF功率为120 W的刻蚀条件下,刻蚀背孔陡直性好,侧壁平滑,底部平整,刻蚀速率达到3μm/min。     

4H-SiC在Cl2+Ar混合气体中的ICP刻蚀工艺研究

采用C12＋Ar作为刻蚀气体进行了单晶4H-SiC材料的感应耦合等离子体（ICP）刻蚀工艺研究，分析了气体流量、气体混合比、反应室压力、1CP功率等工艺参数对刻蚀速率和刻蚀质量的影响．得到的最大蚀速率为194nm/min，表面均方根粗糙度为1．237nm，Cl／Si原子浓度比约为0．97％：99．3％。     

感应耦合等离子刻蚀InP工艺

采用Cl2/CH4/N2感应耦合等离子体对InP进行了刻蚀.系统地讨论了RF功率、ICP功率、反应腔压力、气体流量等工艺参数对InP材料端面刻蚀的影响.通过优化工艺参数,获得了光滑垂直的InP刻蚀端面,刻蚀速率达到841 nm/min,与SiO2的选择比达到15:1.     

薄膜体声波滤波器AlN压电薄膜的ICP刻蚀研究北大核心CSCD

随着5G通信技术的发展,通信频段不断提高,以氮化铝(AlN)为压电薄膜材料的薄膜体声波滤波器作为目前唯一可集成的射频前段滤波器成为研究热点之一。本文开展AlN材料刻蚀工艺的实验研究,实验中采用光刻胶作为刻蚀掩膜,Cl2/BCl3作为刻蚀工艺气体,通过一系列工艺影响参数调整及相应刻蚀结果分析,获得了ICP源功率、RF偏压功率、腔体压强和BCl3气体流量对AlN材料和光刻胶掩膜刻蚀速率、刻蚀形貌的影响规律。通过综合优化工艺参数,最终得到了侧壁平坦、表面光滑的空气隙型薄膜体声波滤波器三明治结构。     

镍铬硅薄膜电阻层的磁控溅射及湿法刻蚀工艺研究

本文通过直流磁控溅射法在96氧化铝基板上沉积镍铬硅薄膜,然后采用光刻及湿法刻蚀工艺实现不同要求的电阻图形。图形化过程中,分别对比HNA刻蚀体系、TMAH刻蚀体系以及催化氧化刻蚀体系的刻蚀效果,从中优选最佳刻蚀体系,并进一步对其进行工艺参数优化。在CNA含量为30%的催化氧化刻蚀体系(CNA:HNO_3:H_2O)中,刻蚀温度50℃,刻蚀速率约为4nm/s时,刻蚀效果最佳,与设计尺寸偏差小,可实现镍铬硅薄膜图形刻蚀线宽(15±1)μm,满足高精度精密薄膜电阻的设计和生产要求。     

等离子体低温刻蚀单晶硅高深宽比结构

等离子体低温刻蚀是一种针对高深宽比结构的干法刻蚀技术。本文在低温刻蚀单晶硅样品时得到典型的刻蚀结果为:各向异性值>0.99,硅刻蚀速率>1.5μm/min,对SiO2刻蚀选择比>75,说明该刻蚀方法很具竞争力。通过对载片台温度、反应气体配比、腔体气压和ICP线圈功率等工艺参数的系列实验分析,证明低温刻蚀高深宽比硅微结构必需一定的低温和氧,同时揭示出低温刻蚀过程的主要控制因素是离子轰击而非刻蚀表面的化学反应。本文还对刻蚀过程中刻蚀滞后和凹蚀现象的产生机理进行了分析讨论,指出介电质掩蔽层的充放电效应导致了凹蚀,而刻蚀滞后的诱因则与通常的刻蚀情况不同,主要是台阶对离子轰击的覆盖效应。     

薄膜体声波滤波器AlN压电薄膜的ICP刻蚀研究

随着5G通信技术的发展,通信频段不断提高,以氮化铝(AlN)为压电薄膜材料的薄膜体声波滤波器作为目前唯一可集成的射频前段滤波器成为研究热点之一。本文开展AlN材料刻蚀工艺的实验研究,实验中采用光刻胶作为刻蚀掩膜,Cl_2/BCl_3作为刻蚀工艺气体,通过一系列工艺影响参数调整及相应刻蚀结果分析,获得了ICP源功率、RF偏压功率、腔体压强和BCl_3气体流量对AlN材料和光刻胶掩膜刻蚀速率、刻蚀形貌的影响规律。通过综合优化工艺参数,最终得到了侧壁平坦、表面光滑的空气隙型薄膜体声波滤波器三明治结构。     

软膜紫外光固化纳米压印中Amonil光刻胶的刻蚀参数优化(英文)

报道了反应离子刻蚀转移图形过程中对Amonil光刻胶的刻蚀参数优化的结果.利用软膜紫外光固化纳米压印技术,首先制备了线宽/间距均为200 nm的纳米光栅结构.然后采用反应离子刻蚀的方法去除残留的Amonil光刻胶.研究了不同的气体组成、射频功率、压强和气体流量对刻蚀形貌、表面粗糙度以及刻蚀速度的影响.在优化的工艺条件下,获得了理想的具有垂直侧壁形貌和较小表面粗糙度的纳米光栅阵列.结果表明,选择优化的刻蚀工艺参数,既能有效地改善图形转移的性能,同时也能提高所制备结构的光学应用特性.     

Cl_2和SF_6混合气体对a-Si刻蚀反应的研究

对薄膜晶体管(TFT)像素区域的非晶Si(a-Si)进行刻蚀是TFT-LCD行业的主要工艺之一,通常在电容耦合射频真空放电设备中采用Cl2和SF6作为刻蚀反应气体实现。为了保证刻蚀速率并节省工艺循环时间,同时又控制用气成本,需要获取最佳的气体使用量。本文通过调整Cl2和SF6的用量,研究了a-Si的刻蚀速率和均匀性的变化关系。研究表明,当Cl2用量大于5000 m L/min时,刻蚀速率无明显变化;当SF6少量增加时也能够加速a-Si刻蚀。同时,通过光谱分析系统对a-Si和光刻胶的刻蚀反应进行了分析,与刻蚀率测试结果相同。     

单栅脉冲反应离子束刻蚀二氧化硅实验研究北大核心CSCD

为了提高刻蚀速率及降低刻蚀表面均方根粗糙度,文章采用脉冲引出单栅极反应离子源实验研究了SF_(6)/Ar离子束刻蚀二氧化硅过程中,气体比例、射频功率、气体总流量、脉冲偏压电源的占空比、入射角对刻蚀速率、均方根粗糙度的影响规律。结果表明,在不同条件下,射频功率对刻蚀速率、均方根粗糙度的影响规律是不同的;SF_(6)气体占比越高,刻蚀速率相对越大;随着气体总流量的增加,刻蚀速率逐渐增加,均方根粗糙度变化较小;在脉冲偏压电源的占空比较小的情况下,刻蚀速率比较稳定,均方根粗糙度比较小;入射角在不大于60°时,刻蚀速率变化较小,均方根粗糙度变化比较大;入射角大于60°时,刻蚀速率、均方根粗糙度明显减小。