InAs/GaSb台面结型器件制备工艺技术研究

随着红外探测技术的不断进步,第三代红外探测器的发展需求日渐明晰。由于带间跃迁工作原理、暗电流抑制效应以及成熟的材料制备技术基础等因素,InAs/GaSb超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的首选制备材料。基于InAs/GaSb超晶格材料的台面结型焦平面器件制备方法主要包括湿法腐蚀技术、干法刻蚀技术以及干湿法结合技术。从文献调研结果来看,湿法腐蚀技术和干法刻蚀技术各有优缺点。湿法腐蚀技术适用于单元以及少像元面阵的制备,其中磷酸系腐蚀液的腐蚀效果最佳;干法刻蚀技术适用于大面阵、小尺寸焦平面阵列的制备,几种氯基刻蚀气体体系以及氯基与甲烷基组合的刻蚀气体体系都表现出了不错的刻蚀效果;干湿法结合技术在干法刻蚀后引入湿法腐蚀工艺以进一步消除刻蚀损伤,从而提高器件性能。对以上三种技术方案进行了介绍和分析。     

碲镉汞p型接触孔低损伤干法刻蚀技术研究

对碲镉汞材料干法刻蚀损伤进行研究,采用感应耦合等离子体干法刻蚀技术、湿法腐蚀方法完成碲镉汞接触孔刻蚀,通过扫描电子显微镜和激光扫描显微镜分析刻蚀后样品的表面形貌,利用伏安特性曲线分析刻蚀样品的表面损伤。实验结果表明,干法刻蚀工艺极易造成碲镉汞p型接触孔表面反型,提出了一种新型的干法混合刻蚀技术,该技术通过两步干法刻蚀工艺实现,有效地降低了刻蚀引入的表面损伤。     

InAs/GaSb超晶格探测器台面工艺研究

InAs/GaSb SLs探测器台面刻蚀常用的工艺有干法刻蚀和湿法刻蚀.研究了三种等离子刻蚀气体(Cl2基, Ar基和CH4基)对超晶格的刻蚀效果,SEM结果表明,CH4基组分能够得到更加平整的表面形貌和更少的腐蚀坑;之后采用湿法腐蚀工艺,用于消除干法刻蚀带来的刻蚀损伤,分别研究了酒石酸系和磷酸系两种腐蚀溶液的去损伤效果,结果表明,磷酸系腐蚀液的去损伤效果更好,且腐蚀速率更加稳定.采用优化的台面工艺制备了InAs/GaSb SLs探测器,其I-V特性曲线表明二极管具有较低的暗电流,其77 K时动态阻抗R0A =1.98104 cm2.     

InAs/GaSb超晶格探测器台面工艺研究

InAs/GaSb SLs探测器台面刻蚀常用的工艺有干法刻蚀和湿法刻蚀。研究了三种等离子刻蚀气体(Cl2基, Ar基和CH4基)对超晶格的刻蚀效果,SEM结果表明,CH4基组分能够得到更加平整的表面形貌和更少的腐蚀坑;之后采用湿法腐蚀工艺,用于消除干法刻蚀带来的刻蚀损伤,分别研究了酒石酸系和磷酸系两种腐蚀溶液的去损伤效果,结果表明,磷酸系腐蚀液的去损伤效果更好,且腐蚀速率更加稳定。采用优化的台面工艺制备了InAs/GaSb SLs探测器,其I- V特性曲线表明二极管具有较低的暗电流,其77 K时动态阻抗R0A =1.98×104Ωcm2。     

ICP刻蚀在GaAs p-i-n工艺中的应用

基于GaAs p-i-n器件的制造工艺,介绍了器件制造过程中关键工艺步骤p-i层的去除方法,并总结分析了在p-i层去除过程中不同的方法对工艺结果造成的影响。分别采用了湿法腐蚀和干法刻蚀的方法制作了器件,结果表明采用湿法腐蚀的方法去除p-i层时,由于腐蚀的各项异性造成的影响无法消除,会影响器件的性能。阐述了影响干法刻蚀的设备因素和工艺因素,讨论分析了不同的气体、腔体的真空度以及不同的功率对最终结果的影响。最终得到刻蚀均匀、稳定的干法刻蚀条件,将ICP干法刻蚀工艺引入GaAs p-i-n器件制造。     

磁头滑块的湿法与干法刻蚀实验研究

主要研究了计算机硬盘磁头滑块的微加工实验方法.首先以一种典型的磁头滑块结构为例,进行了掩模版的设计与制作;然后利用光刻、湿法刻蚀和干法刻蚀的工艺及设备,分别进行了该磁头滑块结构的湿法和干法刻蚀试验,给出了刻蚀参数及所加工的磁头照片;最后利用三维表面形貌仪.分别对湿法刻蚀和干法刻蚀的磁头结构进行了数据分析.结果表明,所提出的磁头滑块的微加工工艺及其刻蚀参数是合理的,且具有普遍性.     

于法刻蚀的进展

干法刻蚀技术已经成为集成电路、集成光路制造过程中的关键技术。干法刻蚀金属、介质和半导体使用气体刻蚀剂,而湿法刻蚀则使用液体。由于干法刻蚀较之湿法刻蚀具有化学成本低、环境污染小以及生产线容易自动化等优点,同时干法刻蚀的细线条清晰,以及良好的选择性和各向异性的刻蚀剖面,所以干法刻蚀工艺是当前盛行的加工工艺。     

半导体微细加工中的刻蚀设备及工艺

与传统湿法腐蚀比较,干法刻蚀具有各向异性、对不同材料选择比差别较大、均匀性与重复性好、易于实现自动连续生产等优点。目前,刻蚀技术已经成为集成电路生产中的标准技术,干法刻蚀设备亦成为关键设备。本文对半导体生产中刻蚀的原理、分类,结合生产实际对刻蚀工艺进行了较系统的论述,并介绍了随着硅片尺寸的增大,工艺线条进入亚微米级时代,相应刻蚀设备的发展趋势。     

湿法和干法刻蚀相结合提高微细线条的刻蚀精度

在薄膜微波基板的光刻过程中，材料刻蚀工艺是其关键工序。本文以实验为基础，比较了不同腐蚀方法对微细线条的腐蚀效果，实验结果表明：湿法腐蚀和干法刻蚀相结合的腐蚀方法与单一使用湿法腐蚀或干法刻蚀相比较，前一种方法对微细线条的腐蚀效果更好。通过将两种腐蚀方法结合，并优化相关的工艺参数，较好地控制了腐蚀过程中的钻蚀现象，成功的制作出了最小线宽为20μm的线条。     

InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料台面腐蚀

研究了InAs/GaSbⅡ类超晶格的几种台面腐蚀方法.实验所用的InAs/GaSbⅡ类超晶格材料是使用分子束外延设备生长的,材料采用PIN结构,单层结构为8 ML InAs/8 ML GaSb.腐蚀方法分为干法刻蚀和湿法腐蚀两大类.干法刻蚀使用不同的刻蚀气氛,包括甲基、氯基和氩气;湿法化学腐蚀采用了磷酸系和酒石酸酸系的腐蚀液.腐蚀后的材料台阶高度是使用α台阶仪测量,表面形貌通过晶相显微镜和扫描电镜表征.经过对比研究认为,干法刻蚀中甲基气氛刻蚀后的台面平整,侧壁光滑,侧壁角度为约80度,台阶深度易控制,适合深台阶材料制作.湿法腐蚀中磷酸系腐蚀效果好,台面平整,下切小,表面无残留,适用于焦平面红外器件制作工艺.     

反应离子刻蚀InSb芯片引入的损伤研究

应用CH₄/H₂/Ar作为刻蚀气源对InSb微台面阵列进行了反应离子刻蚀,并对刻蚀后引入的损伤进行了分析。实验证实利用干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法能有效地减少刻蚀引入的缺陷和损伤,获得较好的电学特性,达到低损伤刻蚀InSb材料的目的。     

采用干法刻蚀进行微通道板扩口理论模型研究

开口面积比是微通道板（MCP）重要的性能指标,在MCP输入面进行扩口,对于MCP的探测效率、噪声因子等参数有显著的提升作用,在微光夜视仪、粒子探测器等军用、民用领域具有巨大的应用潜力。采用湿法腐蚀进行微通道板扩口,面临工艺一致性差、选择性腐蚀造成锥度尺寸难以达标等难题,实质性批量应用非常困难。针对扩口MCP难以制作和应用的问题,提出一种采用干法刻蚀进行MCP扩口的方法,阐述了干法刻蚀进行MCP扩口原理及可行性。通过建立理论模型研究干法刻蚀工艺参数如刻蚀角度、刻蚀时间等对于MCP开口面积比、通道内刻蚀深度、通道内壁刻蚀锥度等性能参数的影响,计算出合适的工艺参数范围,为开展实验研究奠定了基础。     

一种新的金属膜干法刻蚀技术

<正> 在硅器件和集成电路生产中,广泛采用金属膜(如Al,Au等)做电接触的互连线,常规的刻蚀方法是采用化学溶液腐蚀,叫湿法.本文报道了一种新的金属膜干法刻蚀技术——气相刻蚀.图1是该技术的刻蚀反应室,整个系统由一个带有加热器的反应室和输入反应气体的装置组成.刻蚀前后的工序与常规光刻技术相似,但曝光显影后无需坚膜即可放入反应室中,在一定温度和气体流量下完成刻蚀.实验发现,通过选择输入适宜     

LTPS TFT层间绝缘层过孔刻蚀的工艺优化

为了适应LTPS TFT LCD显示屏超高分辨率极细布线的趋势,降低LTPS TFT层间绝缘层过孔刻蚀带来的良率损失,提高产品品质,本文研究了LTPS TFT层间绝缘层过孔刻蚀的工艺优化。实验以干法刻蚀为主刻蚀,湿法刻蚀为辅刻蚀的方式,既结合干法刻蚀对侧壁剖面角及刻蚀线宽的精确控制能力,又利用了湿法刻蚀高刻蚀选择比的优良特性,改善了层间绝缘层刻蚀形貌,减少干法刻蚀对器件有源层的损伤,避免有源层被氧化,防止刻蚀副产物污染开孔表面。实验结果表明,干法辅助湿法刻蚀能基本解决刻蚀过程中过刻、残留的问题,使得层间绝缘层过孔不良良率损失减少73%以上,且TFT源漏电极接触电阻减小约90%,器件开态电流提升约15%。干法辅助湿法刻蚀是一种优化刻蚀工艺,提升产品性能的新方法。     

InSb红外焦平面器件台面刻蚀工艺研究

传统的湿法腐蚀工艺由于各向同性的特点,象元钻蚀严重,导致器件占空比下降,限制了锑化铟大面阵红外焦平面的发展。基于电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,以BCl3/Ar为刻蚀气体,研究了不同气体配比、工作压力、RF功率对刻蚀效果的影响,获得了适用于锑化铟焦平面制备工艺的干法刻蚀技术。     

金属铝刻蚀工艺简介

在集成电路的制造过程中．刻蚀就是利用化学或物理方法有选择性地从硅片表面去除不需要的材料的过程。从工艺上区分．刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。前者的主要特点是各向同性刻蚀后者是利用等离子体来进行各向异性刻蚀，可以严格控制纵向和横向刻蚀。     

掺杂GaN的湿法刻蚀研究

对掺杂GaN的湿法刻蚀研究进行了总结,回顾了不同的湿法刻蚀技术,包括传统的酸碱化学刻蚀和电化学刻蚀。从掺杂GaN的生长过程、表面化学组分和光电性质出发,深入地分析了湿法刻蚀的特性,对比了不同刻蚀方法的原理和效果。考虑到p-GaN的表面氧化层比较厚,接触电阻较大,能带向下弯曲不能进行光增强湿法刻蚀,重点阐述了p-GaN的传统湿法刻蚀和n-GaN的紫外光增强湿法刻蚀技术。与传统化学刻蚀相比,光增强湿法刻蚀具有更为广阔的前景。结合GaN基半导体器件的制作,对湿法刻蚀的主要应用进行了较为详细的归纳。目前,湿法刻蚀和干法刻蚀可以有效结合。将来湿法刻蚀有希望代替干法刻蚀。     

GaAs/AlGaAs多层膜刻蚀的陡直度

GaAs/AlGaAs多层膜的陡直度较大程度地关系到其实际应用效果,但在实际加工中较难控制,因此有必要研究刻蚀过程中一些主要因素对其陡直度的影响。结合具体工作情况,用AZ1500光刻胶作为掩模,GaAs/Al0.15Ga0.85As多层膜为刻蚀材料,分别使用湿法和干法对其进行刻蚀。湿法刻蚀的刻蚀剂为H3PO4+H2O2溶液,干法刻蚀采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀法,等离子体由Cl2+BCl3(蒸汽)混合气体电离形成。通过控制变量方法,发现湿法刻蚀中刻蚀剂配比和温度以及干法刻蚀中BCl3(蒸汽)流量对刻蚀陡直度的影响规律。由此得出,提高H3PO4所占比例和降低刻蚀温度虽然会降低刻蚀速率,但可以提高多层膜的陡直度;ICP刻蚀的陡直度优于湿法刻蚀,BCl3(蒸汽)的流量在一定范围内对刻蚀陡直度的影响较小。     

湿法化学腐蚀在GaN基材料中的应用

文中计算了AlGaN材料在不同温度KOH水溶液中的湿法腐蚀速率,并研究了湿法化学腐蚀GaN基材料对消除干法刻蚀所引入损伤的作用.为了对比湿法化学腐蚀消除干法刻蚀损伤的效果,分别利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)对比Ar 干法刻蚀后经湿法化学腐蚀处理和未经处理的表面形貌及组分,并制作了单元可见盲器件,测试其反向漏电流,发现在干法刻蚀后引入湿法化学腐蚀工艺可使器件的反向漏电流得到较大程度的减小.     

湿法化学腐蚀在GaN基材料中的应用

文中计算了AlGaN材料在不同温度KOH水溶液中的湿法腐蚀速率，并研究了湿法化学腐蚀GaN基材料对消除干法刻蚀所引入损伤的作用。为了对比湿法化学腐蚀消除干法刻蚀损伤的效果，分别利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)对比Ar+干法刻蚀后经湿法化学腐蚀处理和未经处理的表面形貌及组分，并制作了单元可见盲器件，测试其反向漏电流，发现在干法刻蚀后引入湿法化学腐蚀工艺可使器件的反向漏电流得到较大程度的减小。