等离子体刻蚀的数学模型

介绍了等离子体刻蚀中的三种主要的数学模型，即：物理模型、反应表面模型、神经网络模型。简要地叙述了它们的原理和优缺点。     

微波电子回旋共振等离子体刻蚀研究

研究了线圈、多极混合磁位形ECR等离子体及刻蚀特性。静电探针测量结果表明，在φ200mm，φ100mm范围内等离子体离子流强径向不均匀性为±21．5％，±5．3％。4英寸片片内刻蚀不均匀性≤±0．5％，0．25μm线宽刻蚀方向性为0．75。并结合等离子体特性及刻蚀机理，对有关结果进行了分析。     

硅粉在冷等离子体中的刻蚀纯化

介绍了一种用直流辉光放电产生的冷等离子体对硅粉刻蚀纯化的方法。实验是在氩气氛中进行，结果表明硅粉纯度可由97．66％提高到98．47％。处理后的硅粉还可进行熔化-固化-粉碎再处理，因此是一种技术上可行的太阳级硅制备新方法。文中还应用反应室鞘层厚度、硅粉沉降平均速度、考虑高能粒子刻蚀作用的刻蚀速率方程等进行理论分析，结果显示，在一定的工艺参数下，刻蚀提纯是有效的。这也为粉体表面刻蚀研究提供了新的思路。     

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。     

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.     

等离子体刻蚀工艺的优化研究

本文基于对硅的等离子刻蚀(RIE)工艺参数的研究,得出了刻蚀速率与射频功率、刻蚀气体压强和刻蚀气体流量之间的关系曲线[1],优化了刻蚀硅的工艺条件。通过台阶仪的测量,实验结果表明优化工艺条件下的硅化物的刻蚀具有较高的刻蚀速率和较高的选择比。     

微波ECR等离子体刻蚀系统

研制成功了一台微波电子回旋共振等离子体刻蚀系统。该系统采用微波通过同轴开口电介质空腔产生表面波 ,由Nd Fe B永磁磁钢形成高强磁场 ,通过共振磁场区域内的电子回旋共振效应产生大面积、均匀、高密度等离子体。利用该系统实现了SiO2 、SiN、SiC、Si等材料的微细图形刻蚀 ,刻蚀速度分别为 2 0 0nm/min ,5 0 0nm/min ,4 0 0nm/min ,70 0nm/min ,加工硅圆片Φ2 0 0mm ,线条宽度 <0 3μm ,选择性 (SiO2 、Si) >2 0 ,剖面控制 >83° ,均匀性 95 % ,等离子体密度 2 0× 10 11cm-3 。电离度大(>10 % ) ,工作气压低 (1Pa～ 10 -3 Pa) ,均匀性好 ,工艺设备简单 ,参数易于控制等优点。     

等离子体刻蚀提纯冶金硅研究

通过自行设计的冷等离子体粉粒纯化系统,将硅粉撒进辉光放电区,以Ar气为反应气体,利用鞘层区域辉光放电的冷等离子体对硅粉料的作用,进行一系列的处理后,硅粉表面形貌平整度明显提高,纯度从98.75 9,6提高到99.56%.在此基础上,设计射频感应放电等离子体的振动倾斜反应室,经实验,将硅粉纯度提高到99.96 9,6,接近太阳级硅的要求,也为该研究未来的发展提供了新的思路和理论参考.     

等离子体刻蚀处理对金刚石膜粘附性能的影响

采用直流等离子体射流ＣＶＤ法在ＹＧ８质合金基体上成功地合成了多晶金刚薄膜。通常基体表面经金刚石磨盘研磨、稀硝酸化学侵蚀脱钴预处理后，沉积的金刚石薄膜的的粘附性能仍不理想。本文首次采用原位的Ａｒ－Ｈ２等离子体射流对基体表面进行适当的轰击、刻蚀处理，显著粗化了基体表面，并使基体表面显微组织和化学成分发生重大变化，并且在合适的沉积工艺条件下，沉积的金刚石膜的粘附性能显著提高。借助ＸＲＤ、ＳＥＥＭ、ＴＥＭ     

连续面形微光学元件的深刻蚀工艺

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件。分析了影响 深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨。通过实验,在石英上制作出深达55微米的浮雕微柱透镜,其面形峰值误差小于3%。     

Modelling of plasma etching using a generalized regression neural network

Plasma etching was modelled by using a generalized regression neural network (GRNN). The etching process was characterized with a statistical experimental design. Three etch responses were modelled, which include two etch rates of aluminium and silica and etching profile. GRNN prediction ability was optimized as a function of training factor. Three types of models were constructed depending on the type of prepared data. Type I model corresponds to the model constructed with the original, non-classified data. Type II and III models were built for the classified data without and with the control of data interface, respectively. Compared to type I models, type II models for two etch rates demonstrated more than 25% improvement. By the control of data interface, type III models exhibited more than 15% improvement over type II models. Classification-based models in conjunction with data control thus illustrated much improved prediction of GRNN over those for non-classified models.     

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.     

硅粉在带振动阴极反应室中的刻蚀

文中提供了带倾斜角振动171极的等离子体反应室及他用于刻蚀硅粉的实验结果。振动171极上硅粉的运动分析表明其在反应区滞留的时间可达数分钟之久，这就使低纯硅粉的纯化处理可一次完成。刻蚀速率模型几个关键公式的计算结果表明中性高能粒子的刻蚀效果不可忽视。理论分析与实验数据大致吻合，这证明新的反应室用于粉粒表面刻蚀和纯化都大大优于立式反应室。     

Plasma Etching to Enhance Visibility of Nano Particles in Nanocomposites

The exfoliation and dispersion of nanoclay (2% by weight) and nanovermiculite (2% by weight) particles in a polymer matrix is analyzed using the Scanning Electron Microscope (SEM) after a low temperature air plasma etch. The plasma etch preferentially removes the polymer to expose the nanoparticles. Both Argon and air have been used as the etching media to study the etching process. SEM analysis illustrate the results of the etching in flat and edge surfaces of both nanoclay (MMT) and nanovermiculite (VMT) filled polymer. Both the MMT and VMT were dispersed using a IKA high shear mixer and a Sonicator.     

化学刻蚀法制备多孔硅的表面形貌研究

本工作首先采用化学刻蚀法制备出各种特征的多孔硅,然后通过扫描电镜（ＳＥＭ）技术,对多孔硅的表面形貌进行了表征,并分析了多孔硅表面微结构的形成过程     

等离子体微细加工技术的新进展

在大规模集成电路制造中常用反应离子刻蚀 ,但对于加工 2 0 0mm以上直径的片子和 0 2 5 μm的线宽及孔洞 ,它的能力已达到极限。低压等离子刻蚀设备 (ECR ,ICP ,HWP)和高浓度等离子体可以解决这一问题。已经在整个片子上均匀地获得高的刻蚀速率。剖面控制精确 ,可改善图形的保真度。本文介绍了干法刻蚀技术的这一最新进展 ,阐述了电子回旋共振等离子体源、感应耦合等离子体源、螺旋波等离子体源的工作原理和干法刻蚀的关键技术问题。     

Plasma/reactor walls interactions in advanced gate etching processes

Wafer-to-wafer reproducibility is a major challenge in gate etching processes. Periodic dry cleaning of the reactor in F-based chemistry between wafers is the most common strategy to ensure process repeatability. However X-ray Photoelectron Spectroscopy analysis of the chamber walls show that this cleaning procedure leaves AlF_x species on the reactor walls, eventually resulting in process drifts and formation of particles. We have thus investigated a new cleaning/conditioning strategy of plasma etching reactors, in which the chamber walls are coated by a carbon-rich film between each wafer, allowing stable processing conditions and highly anisotropic etching profile to be achieved in advanced gate stacks. Finally, we present a new method (based on the detection of Cl₂ by laser absorption) to characterize the reactor walls conditions that could prevent process drifts.