脉冲激光沉积β-FeSi2/Si(111)薄膜的工艺条件

用FeSi2合金靶作为靶材,采用准分子激光沉积法在Si(111)单晶基片上制备了单相的-βFeSi2薄膜,并将飞秒脉冲激光沉积法(PLD)引入到-βFeSi2薄膜的制备工艺中;用X射线衍射仪(XRD),场扫描电镜(FSEM),能谱仪(EDS),紫外可见光光谱仪研究了薄膜的结构、组分、表面形貌和光学性能。基片温度为500℃,采用KrF准分子脉冲激光沉积法可获得单相的-βFeSi2薄膜。衬底温度为550℃时,-βFeSi2出现迷津状薄层。采用飞秒脉冲激光法-βFeSi2薄膜的合成温度比准分子脉冲激光沉积法制备温度低50~100℃;薄膜的晶粒分布均匀连续,没有微米级的微滴;飞秒脉冲激光沉积效率比准分子激光的高1000倍以上,是一种快速高效的-βFeSi2薄膜沉积技术。     

基于准分子激光器的压电陶瓷微结构加工北大核心CSCD

利用波长为248nm的氟化氪(KrF)准分子激光器加工了掺镧锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)、硅(Si)和聚二甲基硅氧烷(PDMS),研究了准分子激光对这3种材料的加工效果。为了解决传统切割工艺加工PZT膜片时易发生破裂的问题,研究了准分子激光加工PZT微结构的性能。通过调整准分子激光器的激光脉冲能量、脉冲频率、扫描速度及扫描次数等参数,获得了加工参数及其与PZT沟槽加工深度和宽度的关系。研究了辅助气体对准分子激光加工PZT表面粗糙度的影响。用准分子激光器制备了基于PZT-Si复合材料的微悬臂梁和微膜片,并测试了其压电性能。结果表明,利用准分子激光器加工的2种PZT微压电结构具有良好的压电性能,可作为微压电驱动器的关键器件,验证了用准分子激光器加工PZT微结构的可行性。     

准分子激光技术与集成光电子学

本文介绍了准分子激光微加工技术和现状,以及激光加工技术与集成光电子学。文中重点介绍了准分子激光加工技术的优越性及其在集成光电子器件制备过程中的一些特殊作用。     

准分子激光直接刻蚀聚酰亚胺技术研究

一、引言随着大规模集成电路和集成光学的不断发展,对加工技术的要求越来越高,如目前提出图形的精细化,过程低温化,掺杂薄层化及可控性优化等,而准分子激光器则以它能量高、波长短(200～400nm)等优点为解决这些问题提供了有利条件。于是,八十年代开始形成了准分子微细加工新兴技术领域。准分子激光微细加工大体可分为激光曝光技术,激光CVD     

准分子激光及其在微细加工中的应用

本文介绍准分子激光发展历史基本原理及其特性，并讨论了准分子激光在微细加工中的应用。     

飞秒激光加工

1　前言随着新激光装置的开发 ,激光加工技术也取得了巨大进展。 6 0～ 70年代是 YAG激光器与 CO2 激光器的时代 ,主流是金属加工。进入 80年代后 ,准分子激光器登场 ,发展为利用它的短波长对聚合物、瓷器等非金属材料进行精密加工。进入 90年代后 ,飞秒钛蓝宝石激光器进入了加工领域。其背景是时代对各种材料要求更精密的加工技术以及随着激光技术的进步 ,可以容易地得到飞秒领域的超短脉冲激光。的确 ,准分子激光器与以往的 YAG激光器及 CO2 激光器相比 ,可以用于更精密的加工 ,但不适合金属材料的加工。而 YAG激光器与 CO2 激光器…     

激光微细加工在显示器应用中的新技术和发展

近年来，显示器得到了快速发展，并且没有放慢发展速度的迹象。该领域中的一个最重要的进展是利用激光完成各种微细加工任务。本文描述了利用准分子激光在聚合物材料中加工制造各种新型微细结构的新技术，同时给出一些典型微细结构的加工实例，并概述了激光技术在显示器制作方面的应用。最后讨论显示器激光加工制造的未来发展。     

准分子激光微细加工技术

准分子激光器是一种高功率、高效率的紫外激光器,在未来利用紫外光技术的光产业中具有独特的作用。目前已在激光化学、激光生物医学和激光新材料等科学领域中显示出潜在的活力。然而最活跃的是准分子激光微细加工技术。图1给出了半导体材料主要加工技术的发展概况。从图1可以看出激光微细加工在半导体技术中的重要地位。本文对该领域的激光曝光、激光CVD、激光掺杂和激光刻蚀技术等四个方面作简要的介绍。     

LPX305iF型准分子激光光束质量诊断

以准分子激光应用于微细加工为目的,采用了一套光束诊断技术对德国Lambda Physik LPX 305iF型KrF准分子激光器进行了全面鉴定。     

高亮度紫外准分子激光器

短波长稀有气体卤化物准分子激光系统的峰值功率迄今远低于固体激光系统，但由于准分子激光短波长和气体介质光学畸变较少，被认为是产生高强度（Ｉ≥１０＾２０Ｗ／ｃｍ＾２）激光的最佳侯选者。当短波长聚焦光学系统经过改进，且提高准分子激光的提取效率后，以上目标更容易达到，本文介绍一些新技术，包括空间包络调制脉冲放大、非轴向放大和相干多角路放大，且报道一些获得桌面高亮度准分子系统的考虑。     

准分子激光电化学刻蚀硅的刻蚀质量研究

为了解决现有硅刻蚀工艺中存在的刻蚀质量等问题,采用激光加工技术和电化学加工技术相结合的工艺对硅进行了刻蚀,研究了该复合工艺的工艺特性。实验中采用248nm-KrF准分子激光作光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极n-Si上,实现激光诱导电化学刻蚀。在实验的基础上,研究了激光电化学刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌,并对横向刻蚀和背面冲击等质量问题进行了分析。结果表明,该工艺刻蚀的孔表面质量好、垂直度高;解决了碱液中Si各向异性刻蚀的自停止问题,具有加工大深宽比微结构的能力;也具有不需光刻显影就能进行图形加工的优越性。     

外加电压对激光电化学刻蚀硅的影响研究

激光电化学刻蚀是将激光加工技术和电化学加工技术有机结合起来而形成的一种复合型刻蚀工艺。为了研究外加电压对激光电化学刻蚀硅的影响,本文采用248nm KrF准分子激光作为光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极半导体n—Si上,实现激光诱导电化学刻蚀。在实验的基础上,详细分析外加电压对刻蚀工艺的影响,并对其产生的原因进行了分析。试验结果表明其影响主要有两个方面：（1）正的外加电压保证了SiO2钝化膜生成,从而实现了选择性刻蚀;（2）外加电压的增大,刻蚀速率会相应减小。因而外加电压也是调节刻蚀速率的一个重要的手段。     

水辅助准分子激光微加工硅的实验研究

为了研究脉冲激光在不同介质中的刻蚀特性,采用20ns短脉冲、248nm准分子激光(能量为150mJ~250mJ)分别在水和空气两种介质中对半导体单晶Si片进行微刻蚀实验研究。在实验的基础上,研究了两种介质中准分子激光刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌和刻蚀速率,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,水辅助激光微加工时,熔屑易从加工区排出,有助于提高加工的表面质量;同时,水的约束提高了冲击作用,使得刻蚀速率加快。     

193 nm和308 nm准分子激光对聚合物刻蚀特性的比较

描述了两种典型准分子激光 (XeCl:30 8nm ,30ns和ArF :193nm ,17ns)对三种常用聚合物PC ,PI和PMMA的刻蚀实验研究。着重讨论准分子激光对聚合物的刻蚀机制 ,并比较了这两种激光对三种聚合物的刻蚀性能。     

Si材刻蚀速率的工艺研究

在采用混合集成方法制造红外热成像阵列器件中,Si的快速刻蚀去除是一个至关重要的问题,它的刻蚀去除质量直接影响红外热成像器件的性能.介绍了等离子体刻蚀的原理、实验过程和实验方法,通过大量工艺实验和测试详细研究和分析了不同刻蚀气体、射频功率和气体流量等工艺参数对Si刻蚀结果的影响,包括刻蚀速率、刻蚀轮廓垂直度和刻蚀表面粗糙度等.通过研究,获得了Si材刻蚀效果与各种工艺参数之间的变化关系,得到了快速刻蚀Si材的较好的工艺参数.     

Excimer Laser Projection Photoablation Patterning of Metal Thin Films for Fabrication of Microelectronic Devices and Displays

A nonlithographic process is demonstrated for patterning Al, Cr, Cu, Ni, Ti, and W thin films, which are widely used in microelectronic and display fabrication. A projection photoablation process using 248-nm-deep ultraviolet radiation from a KrF excimer laser was used to pattern a polyimide film coated on a SiN layer deposited on glass. The photoablation-patterned polyimide film was used as a sacrificial layer in a lift-off patterning process for the metal films, which resulted in clean metal patterns with fine line-edge definition being fabricated after lift-off. This process provides a simpler and more economical patterning technique compared to conventional lithography methods, eliminating the developing and etching steps.     

准分子激光快速诱导聚偏氟乙烯材料导电层的研究

采用KrF准分子激光直写刻蚀技术在聚偏氟乙烯(PVDF)材料表面引入刻蚀缺陷,利用刻蚀点缺陷和线缺陷的活性中心作用实现了聚偏氟乙烯表面导电层的快速制备。实验结果表明,通过激光刻蚀在该材料表面产生的刻蚀点或刻蚀线均可起到活性中心的作用,轻易地控制导电层的形成,降低了激光改性阈值,低阈值实现了导电层快速制备的目的。通过激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)及扫描电镜(SEM)观察,刻蚀缺陷边缘产生类导电层的二维规整网络微结构,为导电层的初期形式。激光刻蚀过程中的激光热交联反应及激光辐照交联反应的交替作用是聚偏氟乙烯导电层快速产生并大面积形成的主要原因。     

高分辨率SiNx纳米压印模板的快速制备工艺

纳米压印技术是近年来国际新兴的纳米光刻技术,具有高分辨率、高效率和低成本等优点。本文结合电子束光刻技术和干法刻蚀技术开发了简洁的纳米压印SiNx光栅模板制造工艺。为提高工艺效率,引进高灵敏度的化学放大胶NEB-22胶（负性胶）作为电子光刻胶,用电子束光刻技术在NEB-22上刻出光栅图形,再利用其作为掩膜,经反应离子刻蚀后,将光栅图形转移到氮化硅上,得到所需模板。文中详细研究了NEB-22胶的电子束光刻特性及其干法刻蚀特性,指出了它作为电子束光刻胶的优点及它相对于铬掩膜而言作为干法刻蚀掩膜的不足。     

集成微光机械振动传感器芯片制作工艺研究

介绍了一种新型集成微光机械振动传感器的工作原理和芯片制作工艺。以聚甲基丙烯酸甲酯为结构材料，采用旋涂和干法刻蚀技术，实现了光波导集成光路和悬臂梁-质量块微机械结构在硅基底上的集成。详细讨论了高分子聚合物微器件制作工艺中的关键技术、工艺难点以及解决措施。     

Fast patterning and dry-etch of SiNχ for high resolution nanoimprint templates

We developed a simplified nanofabrication process for imprint templates by fast speed electron beam lithography (EBL) and a dry etch technique on a SiNx substrate, intended for large area manufacturing. To this end,the highly sensitive chemically amplified resist (CAR), NEB-22, with negative tone was used. The EBL process first defines the template pattern in NEB-22, which is then directly used as an etching mask in the subsequent reactive ion etching (RIE) on the SiNx to form the desired templates. The properties of both e-beam lithography and dry etch of NEB-22 were carefully studied, indicating significant advantages of this process with some drawbacks compared to when Cr was used as an etching mask. Nevertheless, our results open up a good opportunity to fabricate high resolution imprint templates with the prospect of wafer scale manufacturing.