HfO2薄膜的离子束刻蚀特性研究

实验研究了HfO₂薄膜特性以及掩模材料AZ1350以Ar为工作气体下的离子束的刻蚀特性.给出了离子能量、离子束流密度和离子束入射角等因素与刻蚀速率的关系曲线,用最小二乘法拟合了上述因素与刻蚀斜率的函数关系方程;分析了光刻胶和基片在刻蚀过程中随刻蚀深度的变化对图形转移精度的影响,用AFM的Tapping模式测量了刻蚀前后HfO₂薄膜表面质量的变化.结果表明刻蚀速率与离子能量的平方根,及速流密度成正比,并随离子束入射角变化而变化;与刻蚀前相比,刻蚀工艺降低了因HfO₂薄膜刻蚀深度的增加引起图形转移精度下降,因此提高刻蚀选择比是获得高分辨率图形的前提.研究结果已应用到了在HfO₂/SiO₂多层膜衍射光栅的制作中.     

用锡盘抛光 α-Al2O3 单晶的初步实验研究

概述了抛光α-Al₂O₃单晶的意义、介绍了用锡盘抛光α-Al₂O₃单晶的实验装置、描述了抛光实验过程、研究了抛光时间和抛光液酸碱度对工件表面粗糙度的影响。通过改变抛光时间及抛光液pH值,可使α-Al₂O₃单晶工件表面粗糙度优于0.4nmrms.     

等离子喷涂用纳米Al2O3/TiO2团聚粉体的制备

采用喷雾造粒技术制备出纳米Al2O3/TiO2团聚粉体,使用高温电炉通过三种不同制度进行了烧结;测定了其松装密度与流动性,用X射线衍射方法分析了其相组成,用扫描电镜分析了团聚粉体的形貌,并进行了等离子喷涂试验.结果表明:两步烧结法所得纳米团聚粉体的致密度与结合强度高,适于等离子喷涂,可以获得高质量的纳米涂层.     

反应离子束蚀刻中温度效应的研究

介绍了一种新型的干法刻蚀方法──冷源反应离子束刻蚀法用来到蚀各种激光学器件，并着重研究了刻蚀过程中的温度效应，提出了解决温度效应的有效方法。     

等离子与反应离子刻蚀终点的在线监测——光学反射法

叙述了用光学反射法在线监测LSI等离子及反应离子刻蚀过程和终点的监测原理与具体实施。所设计的仪器获得了优于80Å的动态监测精度及小于0.3cm²的最小监测面积。比较了用光学反射法和等离子发射光谱法得到的监测结果, 指出了影响光学反射法监测精度的因素, 提出了切实可行的解决办法。     

离子刻蚀技术现状与未来发展

目前国内外出现的几种离子刻蚀技术--等离子体刻蚀、反应离子束刻蚀、离子束铣、聚焦离子束刻蚀等分别作了详细介绍,并指出今后离子刻蚀技术的发展方向。     

聚焦离子束微纳加工的溅射刻蚀工艺模型研究

提出基于连续元胞自动机的聚焦离子束溅射刻蚀工艺模型,该模型可以有效引入实际工艺参数和扫描策略,建立溅射与再沉积方程,准确地表达离子束加工导致的溅射和再沉积效应,精确地描述这些效应导致的表面结构演化过程。在多种工艺因素和扫描策略的条件下,工艺模型的计算结果中,溅射刻蚀与再沉积效应能够与试验现象一致。加工截面轮廓的模拟结果,刻蚀深度随时间变化相对误差小于8%,精度高于现有的模型,验证了模型的有效性。连续元胞自动机模型不仅具备计算精度高的特点,而且有更好的可视化输出效果,为聚焦离子束加工微纳结构提供工艺参数优化方法。     

石英晶片研磨加工的试验研究

在微电子领域,石英晶片主要用于制造石英晶振器件。石英晶片的质量直接影响晶振的性能与可靠性,而研磨是保证石英晶片表面质量的重要工艺措施。本文采用行星式双面研磨机对石英晶片进行了研磨加工试验,研究了研磨区压强对加工效率的影响。试验结果表明,在相同工艺条件下,材料去除量随着研磨区压强的增大而增大。     

石英振梁加速度计微细加工工艺研究

介绍了石英振梁加速度计微细加工工艺.对其中的重点、难点进行研究分析.对石英晶片上Cr-Au掩蔽薄膜的沉积工艺,从理论上分析了影响薄膜抗蚀性因素,提出了解决办法.在湿法腐蚀过程中,强调了精确控制腐蚀深度和截面形貌的重要性.并对其带来的影响进行了分析.     

水射流辅助激光刻蚀Al2O3陶瓷的试验研究

设计了一套用于实验的水射流辅助激光刻蚀加工装置,将激光和介质射流冲蚀加工相结合,研究激光加工参数和射流加工参数对试样材料激光复合刻蚀量和截面质量的影响。实验结果表明,激光工艺参数和射流加工参数对工件加工表面的质量优劣有着决定性的影响;该复合加工工艺可以清除加工时产生的90%以上熔渣,能有效地降低材料表面粗糙度,使得加工出的盲孔成为较为规则的倒三角形。     

注塑模具型腔表面阵列微结构的蚀刻技术

设计了一种简单的掩模,并通过控制蚀刻液的喷淋压力进行了平滑阵列微结构研究。研究发现,蚀刻液喷淋压力对微结构的加工形貌有显著影响,蚀刻深度和侧蚀量随蚀刻液喷淋压力增大而增大。研究整合了多次加工和控制喷淋压力的工艺,得到了理想的无棱边棱角、结构均匀的深度渐变型阵列微凸结构。最终在注塑模具表面上加工出宽度为200μm、深度约60μm的无棱边棱角、过渡平滑的阵列微结构。     

蚀刻机喷淋系统结构设计

喷淋系统的结构设计对于线路板蚀刻效果的影响是非常的大,设计了四套方案,并对每种方案进行了试验论证,结果表明每种方案具有各自的应用场合,其中,绕轴线摆动式喷淋系统总体性能较佳,但结构复杂,价格昂贵。     

大尺寸衍射光学元件的扫描离子束刻蚀

总结了大尺寸衍射光学元件离子束刻蚀技术的研究进展。针对自行研制的KZ-400离子束刻蚀装置,提出了组合石墨束阑结构和多位置分步刻蚀策略来提高离子束刻蚀深度的均匀性,目前在450mm尺寸内的刻蚀深度均匀性最高可达±1%。建立了针对多层介质膜光栅的衍射强度一维空间分布在线检测系统以及用于透射衍射光学元件离子束刻蚀深度的等厚干涉在线检测系统,实现了对大尺寸衍射光学元件离子束刻蚀终点的定量、科学控制,提高了元件离子束刻蚀工艺的成功率。利用上述技术,成功研制出一系列尺寸的多层介质膜光栅、光束采样光栅、色分离光栅以及同步辐射光栅等多种衍射光学元件。