用深反应离子刻蚀和介质填充技术制造具有高深宽比的超深电隔离槽

提出了一种利用深反应离子刻蚀(DRIE)和电介质填充方法来制造具有高深宽比的深电学隔离槽的新型技术.还详细讨论了DRIE刻蚀参数与深槽侧壁形状之间的关系,并作了理论上的阐述.采用经过参数优化的DRIE刻蚀深硅槽,并用反应离子刻蚀(RIE)对深槽开口形状进行修正,制造了具有理想侧壁形状的深槽,利于介质的完全填充,避免产生空洞.电隔离槽宽5μm,深92μm,侧壁上有0.5μm厚的氧化层作为电隔离材料.I-V测试结果表明该隔离结构具有很好的电绝缘特性:0～100V偏压范围内,电阻大于1011Ω,击穿电压大于100V.电隔离深槽被首次应用于体硅集成微机械陀螺仪上的微机械结构与电路之间的电气隔离与机械连接,该陀螺的性能得到了显著提高.     

高深宽比深隔离槽的刻蚀技术研究

体硅集成MEMS器件中的一个非常重要的技术就是微结构与电路部分的电隔离和互连。由于体硅工艺与传统CMOS工艺不兼容 ,所以形成高深宽比的深隔离槽 (宽约 3μm ,深 2 0～ 10 0μm)是体硅集成中急待解决的工艺难题。本文采用MEMS微加工的DRIE (DeepReactiveIonEtching)技术、热氧化技术和多晶硅填充技术 ,形成了高深宽比的深电隔离槽 (宽 3.6 μm ,深 85μm)。还提出了一种改变深槽形状的方法 ,使深槽的开口变大 ,以利于多晶硅的填充 ,避免了空洞的产生     

高深宽比深隔离槽的刻蚀技术研究

体硅集成MEMS器件中的一个非常重要的技术就是微结构与电路部分的电隔离和互连。由于体硅工艺与传统CMOS工艺不兼容，所以形成高深宽比的深隔离槽(宽约3μm，深20～100μm)是体硅集成中急待解决的工艺难题。本文采用MEMS微加工的DRIE(Deep Reactive Ion Etclaing)技术、热氧化技术和多晶硅填充技术，形成了高深宽比的深电隔离槽(宽3．6μm，深85μm)。还提出了一种改变深槽形状的方法，使深槽的开口变大，以利于多晶硅的填充，避免了空洞的产生。     

高深宽比深隔离槽的刻蚀技术研究

体硅集成MEMS器件中的一个非常重要的技术就是微结构与电路部分的电隔离和互连.由于体硅工艺与传统CMOS工艺不兼容,所以形成高深宽比的深隔离槽(宽约3 μm,深20～100 μm)是体硅集成中急待解决的工艺难题.本文采用MEMS微加工的DRIE(Deep Reactive Ion Etching)技术、热氧化技术和多晶硅填充技术,形成了高深宽比的深电隔离槽(宽3.6 μm,深85 μm).还提出了一种改变深槽形状的方法,使深槽的开口变大,以利于多晶硅的填充,避免了空洞的产生.     

0.35 μm SiGe BiCMOS隔离深槽表面形貌研究

针对0.35 μm SiGe BiCMOS工艺,对隔离深槽表面形貌进行了研究。仿真及工艺结果表明,多晶硅回刻残留厚度h2、深槽顶部开口宽度Wtp以及刻蚀掩蔽氧化层残留厚度h3是影响深槽表面形貌的主要因素;当h2=220 nm,Wtp=0.7~0.9 μm,h3=150~200 nm时,获得了较好的深槽表面形貌,其隔离漏电流小于0.05 nA/μm,可用于0.35 μm SiGe BiCMOS工艺的隔离。     

反应离子刻蚀硅槽工艺研究

在CMOS多晶硅刻蚀工艺的基础上进行工艺开发,采用氯气和溴化氢气体进行硅槽刻蚀。通过对功率、压力、气体流量等工艺参数拉偏,用扫描电子显微镜观察硅槽侧壁形貌,分析各参数在反应离子刻蚀中所起到的作用,得到对硅槽形貌影响较大的因素,最终得到一种能够与CMOS工艺兼容的硅槽刻蚀方法。该方法能够制作出深度6μm、深宽比4∶1、侧壁光滑的硅槽,可以用于光电继电器、硅电容等新型器件的研发。     

硅的干法刻蚀简介

随着硅栅MOS器件的出现,多晶硅渐渐成为先进器件材料的主力军。除了用作MOS栅极之外多晶硅还广泛应用于DRAM的深沟槽电容极扳填充,闪存工艺中的位线和字线。这些工艺的实现都离不开硅的干法刻蚀技术其中还包括浅槽隔离的单晶硅刻蚀和金属硅化物的刻蚀。为了满足越来越苛刻的要求,业界趋向于采用较低的射频能量并能产生低压和高密度的等离子体来实现硅的干法刻蚀。感应耦合等离子刻蚀技术（ICP）被广泛应用于硅及金属硅化物刻蚀,具有极大技术优势和前景。     

氧化槽隔离型RC-IGBT的设计与仿真

提出了一种新型的RC-IGBT器件,相比于常规RC-IGBT,新型的RC-IGBT在集电极侧引入了一个类似于栅极的多晶硅沟槽结构,不同之处是沟槽底部结构没有氧化层将多晶硅与硅体区相隔离,于是可将此重掺杂的多晶硅区作为新型的RC-IGBT的集电极的N+短路区,故称为TO-RC-IGBT(Trench oxide reverse conducting IGBT)。由于集电极P+阳极层与N+短路区之间的氧化层隔离,TO-RC-IGBT并未出现常规RC-IGBT导通时的回跳现象。为了避免产生回跳现象,常规RC-IGBT的元胞宽度通常达数百微米,而TO-RC-IGBT元胞宽度只有20μm,因而TO-RC-IGBT不会出现常规RC-IGBT的反向电流分布不均匀的问题。     

1μm宽硅深槽刻蚀技术

介绍了硅深槽刻蚀的基本原理和影响刻蚀效果的几个主要工艺因素。提出了一种实现１μｍ宽的硅深槽刻蚀工艺途径；并给出了１μｍ宽、８μｍ深、侧壁及底部光洁的硅深槽刻蚀工艺条件。     

局部氧化的SiC器件的等平面隔离技术

本文提出了把大家熟悉的ＬＯＣＯＳ（Ｓｉ的局部氧化）技术扩展到ＳｉＣ的可行性。为得到一种ＳｉＣ器件集成的最佳化等平面隔离技术，已在结构上鉴定了两种隔离工艺。第一种是利用ＳｉＣ和Ｓｉ３Ｎ４间不同氧化速率的一般ＬＯＣＯＳ工艺的扩展。第二种方法是＂多场＂工艺，它利用ＳｉＣ上多晶硅氧化的可选择性来形成隔离场区。从扫描电镜图可看到在有源区边界周围有典型的鸟喙图象，对于ＬＯＣＯＳ工艺，它的每边宽为０．９２μｍ（场氧化层等于３０００），而对于＂多场＂工艺，它的每边宽为０．５５μｍ（场氧化层等于８０００）；与一般用于ＳｉＣ的台面式隔离相比，新的技术提高了结构的平整性，允许用于相邻器件间隔离的自对准场阈注入。     

基于体硅MEMS技术的悬浮微结构加工工艺研究

针对体硅MEMS加工技术的特点,确定了悬浮微结构的加工工艺流程,并对加工过程中的硅基深槽腐蚀工艺和ICP刻蚀工艺这两项关键技术及其中的重要影响因素进行了研究,得到了硅基深槽腐蚀的溶液类型、浓度和温度等工艺参数,以及ICP刻蚀工艺的功率、气体流量等工艺参数。根据优化的工艺参数,采用厚度为400μm的N型<100>硅片加工了外形尺寸为3 mm×3 mm、线宽尺寸为100±2μm、硅槽深度为390±2μm的悬浮微结构样件。     

具有非平面埋氧层的新型SOI材料的制备

提出一种基于SDB技术的非平面埋氧层SOI材料制备方法.其关键技术包括:通过干法刻蚀、高压氧化和淀积二氧化硅获得高质量非平面埋氧层;通过化学气相淀积多晶硅来形成键合缓冲层,并运用回刻光刻胶和化学机械抛光来实现键合面的局部和全局平坦化;通过室温真空贴合、中温预键合和高温加固键合来进行有源片和衬底片的牢固键合.基于该技术研制了有源层厚度为21μm、埋氧层厚度为0.943μm、顶面槽和底面槽槽高均为0.9μm的具有双面绝缘槽结构的非平面埋氧层新型SOI材料.测试结果表明该材料具有结合强度高、界面质量好、电学性能优良等优点.     

基于MEMS工艺的硅基红外辐射源研制

利用微机电系统( MEMS)制造工艺制备出了一种硅基红外辐射源.该辐射源采用单晶硅为衬底,通过直流溅射沉积Pt/Ti薄膜,并利用深反应离子刻蚀与湿法腐蚀工艺制备隔离槽和释放支撑层.研究了支撑层厚度对红外辐射源辐射特性的影响.结果表明,随着支撑层厚度的减小,红外辐射源的调制驱动电压会降低.当支撑层厚度为1μm时,辐射源调...     

具有非平面埋氧层的新型SOI材料的制备

提出一种基于SDB技术的非平面埋氧层SOI材料制备方法.其关键技术包括:通过干法刻蚀、高压氧化和淀积二氧化硅获得高质量非平面埋氧层;通过化学气相淀积多晶硅来形成键合缓冲层,并运用回刻光刻胶和化学机械抛光来实现键合面的局部和全局平坦化;通过室温真空贴合、中温预键合和高温加固键合来进行有源片和衬底片的牢固键合.基于该技术研制了有源层厚度为21μm、埋氧层厚度为0.943μm、顶面槽和底面槽槽高均为0.9μm的具有双面绝缘槽结构的非平面埋氧层新型SOI材料.测试结果表明该材料具有结合强度高、界面质量好、电学性能优良等优点.     

0.5μm高速BiCMOS的工艺研究

报道了一套先进的0.5μm高速双层多晶硅自对准BiCMOS制作工艺.工艺中采用了先进的深槽隔离技术、选择性集电极注入(SIC)技术、使用自对准Si3N4/SiO2复合侧墙作为E-B结的隔离、用低能氟化硼取代硼注入基区形成超薄内基区.通过优化BiCMOS制作工艺,最终制作出了性能优良的高速BiCMOS器件.     

一种新的硅深槽刻蚀技术研究

本文报告了一种获得侧壁陡直的硅深槽新技术．实验中采用一种新材料──氮化锆（ＺｒＮ）作为反应离子刻蚀的掩模，所需掩模厚度约５００．采用氟基气体ＳＦ６作为刻蚀气体，并附加Ａｒ和Ｏ２，这样刻蚀过程中在槽的侧壁会形成氧化硅作为阻挡刻蚀层，结果得到了深约６μｍ，侧壁垂直接近９０°的硅深槽．     

台槽刻蚀对埋栅型静电感应晶体管特性的影响

对埋栅型SIT,为切断栅极和源极（或阴极）之间在外延过程中形成的连体,打开栅电极区,进行外延后的台面刻蚀,对台面刻蚀的深度和形状进行研究;为消除栅墙外划片边界造成的各种寄生效应,在有源区的外面挖深槽,以保证栅源击穿发生在内部、实现击穿接近理论值。对先刻蚀台面还是先刻蚀槽的问题做了实验对比,结果发现先台后槽更有利于器件特性的改善。     

一种基于刻蚀的SOI深槽介质隔离工艺

介绍了一种基于刻蚀的SOI深槽介质隔离(DTI)工艺。该工艺采用BOSCH刻蚀、兆声清洗、多晶硅回填、刻蚀平坦化等技术,制作流程简单。其介质隔离击穿电压可以根据电路的需要进行调整,并可根据氧化层厚度进行预测。其介质隔离漏电流极低。     

RMOS器件中硅槽及多晶硅栅的刻蚀

ＲＭＯＳ（Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ Ｇｒｏｏｖｅｄ ＭＯＳ）器件因具有独特的性能而得到较好的应用。本文介绍用ＲＩＥ设备进行ＲＭＯＳ器件硅槽刻蚀的工艺，并对填满硅槽内的多晶硅栅的刻蚀亦作了研究。选择适当的工艺条件，可刻蚀出形貌较好的硅槽，并可在刻蚀完多晶硅后保持硅槽内多晶硅栅形貌完好 。     

一种在深硅刻蚀工艺中减小底部圆角的方法

由于存在化学刻蚀的各向同性作用,不可避免地会在等离子体深硅刻蚀工艺中出现底部圆角,而过大的底部圆角给许多工艺应用带来不利影响。为了减小在等离子体深硅刻蚀中的底部圆角,对埋入式扇出型封装中的硅微腔刻蚀和2.5D封装中的硅通孔(TSV)刻蚀进行了研究。通过在BOSCH工艺中引入偏置电极功率递增和单步沉积时间递增的组合,硅微腔和TSV中的底部圆角高度分别从13.6μm和12μm减小到了6.6~10.0μm和8.4μm。该方法有望实际应用于微电子机械系统(MEMS)器件的制造和电子器件的先进封装等领域。