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。     

MEMS THz滤波器的制作工艺

基于MEMS技术制作了太赫兹(THz)滤波器样品,研究了制作滤波器的工艺流程方案,其关键工艺技术包括硅深槽刻蚀技术、深槽结构的表面金属化技术、阳极键合和金-硅共晶键合技术。采用4μm的热氧化硅层作刻蚀掩膜,成功完成了800μm的深槽硅干法刻蚀;采用基片倾斜放置、多次离子束溅射和电镀加厚的方法完成了深槽结构的表面金属化,内部金属层厚度为3~5μm;用硅-玻璃阳极键合技术和金-硅共晶键合技术实现了三层结构、四面封闭的波导滤波器样品加工。测试结果表明,研制的滤波器样品中心频率138GHz,带宽15GHz,插损小于3dB。     

ICP硅深槽刻蚀技术研究

介绍电感耦合等离子刻蚀（ICP）技术的基本概念,并结合英国STS公司高密度反应离子刻蚀机的刻蚀机理及刻蚀过程,对硅深槽刻蚀技术进行分析和研究,总结出满足不同工艺要求的硅深槽刻蚀方案。     

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。     

硅的深槽刻蚀技术研究

研究了采用等离子刻蚀机对硅进行深槽刻蚀中掩蔽层的选择及横向腐蚀的抑制等工艺问题。实验发现，以氟基气体作为工艺气体，铝或铝合金作为掩蔽层时，可以获得极高的选择比；通过增大射频功率，改变气体组分，气体流量等方法，可以较好地解决等离子刻蚀中的各向同性问题。     

体微加工技术在MEMS中的应用

微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术，包括表面微加工技术和体微加工技术。其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术。该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的LIGA技术，先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术。最后给出用LIGA技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子。     

硅基微结构制作及其在微分析芯片上的应用

基于一种新的湿法刻蚀条件和新型的凸角补偿结构,以KOH溶液为腐蚀液,对单晶(100)Si材料进行了湿法刻蚀,获得了表面平整和凸角完整的刻蚀结果,制作了用于微模塑工艺的硅基阳模,并成功地用于聚甲基乙烯基硅氧烷微分析芯片的制作上.     

通用工艺与设备

体微加工技术在 MEMS 中的应用[刊,中]/林日乐//压电与声光.—2005,27(3).—324.327(L2)微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术,包括表面微加工技术和体微加工技术。其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术。该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的 LIGA 技术,先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术。最后给出用 LIGA 技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子。参6     

基于ICP的硅高深宽比沟槽刻蚀技术

介绍了电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的基本概念。结合英国STS公司的STS multiplex ICP system刻蚀机,介绍了刻蚀机原理及刻蚀过程。对硅深槽刻蚀技术进行了分析,对其中Footing效应、Lag效应和侧壁光滑问题提出了优化方案,最后在实验的基础上得出了能够刻蚀出高质量硅深沟槽的刻蚀参数。     

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．     

A preliminary study of SF6 based inductively coupled plasma etching techniques for beta gallium trioxide thin film

Beta phase Gallium trioxide (β-Ga₂O₃) thin film was grown by metal organic chemical vapor deposition technology. Mixture gases of SF₆ and Ar were used for dry etching of β-Ga₂O₃ thin film by inductively coupled plasma (ICP). The effect of SF₆/Ar (etching gas) ratio on etch rate and film etching damage was studied. The etching rate and surface roughness were measured using F20-UN thin film analyzer and atomic force microscopy showing that the etching rate in the range between 30 nm/min and 35 nm/min with an improved surface roughness was obtained when the reactive mixed gas of SF₆/Ar was used. The analysis of X-ray diffraction and transmission spectra further confirmed the non-destructive crystal quality. This work demonstrates that the properly proportioned mixture gases of SF₆/Ar is suitable for the dry etching of β-Ga₂O₃ thin film by ICP and can serve as a guide for future β-Ga₂O₃ device processing.     

GaAs和InP基HFET工艺中的选择腐蚀技术

综合了 Ga As和 In P基 HFET工艺中的选择腐蚀技术的有关报道 ,重点介绍了应用 ICP设备和气体组合 BCl3+ SF6 进行异质结材料组合的干法腐蚀实验 ,腐蚀后在显微镜和扫描电镜下观察窗口平整干净、作迁移率测试等与湿法腐蚀的片子相比较没有看出差别 ,适宜用于器件工艺。     

铁镍合金在硝酸钠溶液中的激光化学刻蚀

利用氩离子激光,在较低的激光功率下,对铁镍合金(Ni=52％)在硝酸钠溶液中的激光化学刻蚀作了研究,给出了刻蚀速率与激光功率和溶液浓度之间的关系曲线,分析了刻蚀的机理。     

两步刻蚀多晶硅提高图形陡直度

微电子机械系统中关键工艺之一就是刻蚀出高深宽比的图形。本文对掺磷多晶硅反应离子刻蚀（ＲＩＥ）进行了研究,采用两步刻蚀工艺,ＳＦ６,ＣＦ４,Ｃｌ２ＣＦ三种气体组合,从原来４５度的各向同性刻蚀提高到７３度以上的各向异性蚀。射频功率３９０瓦时,刻蚀速率每分钟２００ｎｍ。对３．５微米厚的多晶硅,刻蚀时间在２０分钟左右,基本上达到要求。     

Plasma etching of copper films at low temperature

Experimental verification of a low temperature (<20 °C), reactive plasma etch process for copper films is presented. The plasma etch process, proposed previously from a thermochemical analysis of the Cu-Cl-H system, is executed in two steps. In the first step, copper films are exposed to a Cl₂ plasma to preferentially form CuCl₂, which is volatilized as Cu₃Cl₃ by exposure to a H₂ plasma in the second step. Plasma etching of thin films (9 nm) and thicker films (400 nm) of copper has been performed; chemical composition of sample surfaces before and after etching has been determined by X-ray photoelectron and flame atomic absorption spectroscopies.     

散热结构拓扑优化目标函数适用性讨论

利用光刻胶作刻蚀掩模对半导体样品进行感应耦合等离子体干法刻蚀时发现光刻胶掩模在刻蚀后表面出现凸起和孔洞等异常现象, 等离子体会透过部分孔洞对样品表面产生刻蚀损伤。利用探针式表面轮廓仪和激光共聚焦显微镜对这些异常现象进行了分析, 认为是刻蚀时等离子体气氛中的紫外线对作为掩模的光刻胶进行了曝光作用而释放出一定量的氮气, 从而在光刻胶内外形成了压强差而使光刻胶局部表面产生微凸起; 当光刻胶的强度无法阻止内部氮气的膨胀时, 则会发生类似爆炸的效果, 在光刻胶表面形成孔洞状缺陷, 导致掩模保护作用的失效。     

ICP刻蚀技术在MEMS器件制作中的应用

简单介绍了ICP刻蚀系统和刻蚀原理。通过实验分析了ICP刻蚀SiO2和Cr时,刻蚀速率随相关工艺参数变化而变化的几点规律。同时给出了用ICP刻蚀出的MEMS传感器Si基腔的表面形貌图和Cr电阻的显微镜照片。     

蚀刻在PCB生产中应用和工艺控制

本文以实验的方法确定蚀刻速度与各参数的关系,控制蚀刻质量的精确度,减少蚀刻过程中侧蚀现象,并详细介绍喷琳蚀刻液在复杂三维曲面上制作精细图形的工艺过程,阐述了在工艺操作过程中应注意的诸多因素,制作精细线宽/间距精度达到2mil/2mil。     

Etching of mesa structures in HgCdTe

Mesa structures were etched in HgCdTe using different Br₂/HBr/Ethylene glycol (EG) formulations. Etch rate and degree of anisotropy (A) were studied in detail for all of the combinations. Addition of EG to the conventional etchant gave A>0.5, with controllable etch rates. Optimum etchant composition was determined to be 2% Br₂ in a 3:1 mixture of EG:HBr. This composition resulted in a good anisotropy factor of ∼0.6 and a reasonably optimum etch rate of ∼2.5 μm/min, with rms surface roughness of ∼2 nm. Kinetics of the etching reaction have also been studied for the optimum etchant concentration and an etching mechanism has been proposed.     

Investigations on Electrode-Less Wet Etching of GaN Using Continuous Ultraviolet Illumination

Dry etching of GaN-based devices can introduce damage onto exposed layers of the semiconductor. In this paper, electrode-less wet etching of nominally undoped GaN is investigated in terms of light intensity, solution concentration, and mask geometry in order to determine the conditions required to obtain smooth surface morphologies. Using the results, surfaces were etched with a root-mean-squared (RMS) surface roughness of 1.7 nm. Furthermore, the etch selectivity is used to gain access to buried p-type layers allowing n-p diodes to be fabricated. Contact resistances to the exposed p-type layers were found to be superior to those obtained by dry etching.