碱性铜粗抛液中氧化剂对化学机械平坦化的影响

针对不合腐蚀抑制剂苯并三氮唑(BTA)的碱性铜粗抛液,通过对3英寸(1英寸=2.54 cm)铜片上的动态抛光速率和静态腐蚀速率的研究来模拟评估氧化剂对晶圆表面平坦化的影响.在12英寸铜镀膜片和TM1图形片上分别研究氧化剂体积分数对表面平坦化的影响.实验结果表明:动态抛光速率和静态腐蚀速率均随着氧化剂体积分数的增加先逐渐增大,达到最大值,然后下降,趋于平缓.片内非均匀性和剩余高低差均随H2O2体积分数的增加,先呈下降趋势,后缓慢上升.当氧化剂体积分数为3％时,动态去除速率(vRR)为398.988 nm/min,静态腐蚀速率vER为6.834 nm/min,vRR/vER比值最大,片内非均匀性最小为3.82％,台阶高低差最小为104.6 nm/min,此时晶圆片有较好的平坦化效果.     

腐蚀工艺条件对InP晶片表面状况的影响

对InP晶片的化学腐蚀特性进行了分析,研究了酸性腐蚀液(盐酸系列腐蚀液)的配比、腐蚀液温度等工艺条件对InP晶片腐蚀速率、表面腐蚀形貌和化学腐蚀片表面粗糙度的影响。研究结果表明,腐蚀液温度为室温时,改变腐蚀液配比,InP晶片的腐蚀速率变化不明显,而当腐蚀液温度发生变化时则腐蚀速率、晶片表面腐蚀形貌(显微镜下的表面状况)和化学腐蚀后晶片的表面粗糙度均有较大变化,当腐蚀液温度控制在一定范围时,晶片表面光洁,显微镜下观察到的腐蚀图形均匀一致。研究结果对确定InP晶体加工过程中的化学腐蚀工艺有一定的指导意义。     

Ge单晶片的酸性腐蚀特性分析

对Ge单晶片在酸性腐蚀液中的腐蚀特性进行了研究,讨论了腐蚀速率与腐蚀液配比的关系,并对腐蚀速率的变化进行了分析.比较了腐蚀前后晶片几何参数的变化以及腐蚀去除量对晶片几何参数的影响.并对Ge单晶片在酸性腐蚀液中的反应原理进行分析,最终确定酸性腐蚀更适合Ge单晶片抛光前的腐蚀减薄工艺.     

新型碱性抛光液对300mm TaN镀膜片CMP效果评估

TaN由于其良好的性能广泛用于布线铜与介质之间的阻挡层和黏附层.在对直径为300 mm的TaN镀膜片进行化学机械抛光(CMP)后,对比并分析了两种碱性抛光液对TaN去除速率、片内非均匀性、去除速率选择性和表面粗糙度的影响.结果表明,经过自主研发且不合氧化剂的碱性阻挡层抛光液抛光后,TaN的去除速率为40.1 nm/min,片内非均匀性为3.04％,介质、TaN与Cu的去除速率之比为1.69∶1.26∶1,中心、中间以及边缘的表面粗糙度分别为0.371,0.358和0.366 nm.与商用抛光液抛光结果相比,虽然采用自主研发的抛光液抛光的去除速率低,但片内非均匀性以及选择性均满足商用要求,且抛光后TaN表面粗糙度小,易清洗,无颗粒沾污.综合实验结果表明,自主研发的高性能碱性抛光液对TaN镀膜片具有良好的抛光效果,适合工业生产.     

铜抛光液对片内非均匀性影响的研究

对于低介电常数材料和铜互连结构在低压化学机械抛光中,研发新的抛光液和调整工艺参数是非常必要的。抛光液的研发是减少抛光表面划伤和解决磨料剩余的关键。抛光液组成由片内非均匀性和铜抛光去除速率特性来优化。氧化剂浓度1Vol%;磨料浓度0.8Vol%;螯合剂浓度2Vol%。工作压力1kPa。抛光后表面缺陷减小并且表面干净无污染。去除速率289nm/min,片内非均匀性0.065。化学机械抛光后用原子力测量粗糙度为0.22 nm。     

InP单晶片翘曲度控制技术研究

InP单晶片受热场及机械损伤的作用而产生翘曲形变,这种形变在外延过程中会产生滑移线,也会影响外延层厚度均匀性,最终影响外延质量,因此必须采取措施对InP衬底的翘曲度加以控制.切割工艺是影响晶片翘曲度的关键,但受InP单晶特性及切割工艺自身的限制,InP切片的翘曲度仍保持在一个较高的水平,不能满足高质量外延的要求,需要采取措施进一步降低翘曲度.讨论了用化学腐蚀方法降低InP单晶切片翘曲度,研究了化学腐蚀液的组分、温度及腐蚀去除量对InP单晶片翘曲度的影响,综合工艺的稳定性和实际操作的便利性及晶片翘曲度的实际测试结果,确定了降低InP单晶片翘曲度的适宜工艺.     

InSb（111）、（211）及（110）晶面腐蚀极性研究

极性是InSb晶体结构的一种属性,文中研究了这种极性对InSb晶片湿法腐蚀的影响,并对这种极性产生的原因进行了分析.结果表明,对于工艺中常用的CP4腐蚀液,(111)及(211)晶面腐蚀时表现出极性,(111)A面平均腐蚀速率为2.2 μm/s,(111)B面的平均腐蚀速率为3.6 μm/s;(211)A面的平均腐蚀速率为3 μm/s,(211)B面的平均腐蚀速率为4.8 μm/s;而(110)晶面在腐蚀时未表现出极性效应,只存在一种腐蚀速率为4 μm/s.     

1.3μm应变补偿多量子阱SLD台面制作工艺的研究

台面制作工艺对1.3 μm应变补偿多量子阱SLD的器件性能有重要的影响.根据外延结构,分析比较了两种台面制作的方法,即选择性湿法腐蚀法和ICP刻蚀+湿法腐蚀法.InGaAs层ICP刻蚀避免了湿法腐蚀中的侧向钻蚀现象,Cl2含量为30%时速率可达到420 nm/min;湿法腐蚀可有效减小ICP刻蚀引入的晶格损伤.SEM图像表明,ICP刻蚀+湿法腐蚀的台面制作方法,得到的腐蚀台面陡直,波导宽度与设计值更接近,优于选择性湿法腐蚀方法,更适合SLD台面制作.     

阵列光开关驱动结构制作工艺的研究

采用KOH溶液湿法腐蚀制作阵列光开关的微反射镜上电极.腐蚀表面的不平整影响了光开关的驱动扭臂结构的制作.采用合理配比的HF,HNO3和CH3COOH腐蚀剂对制作的微反射镜阵列硅片进行抛光处理,抛光后微反射镜表面和腐蚀的(110)面均有较大的改善,并且抛光不影响器件的结构,最后制作出了均匀一致的光开关阵列扭臂驱动结构.     

SiGe HBT发射区台面自中止腐蚀技术研究

台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中,发射区台面形成尤为关键。由于干法刻蚀速率难以精确控制,且易损伤SiGe外基区表面,SiGe自中止湿法腐蚀成为台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中的优选工艺。分析了SiGe自中止腐蚀的反应机理,对腐蚀条件包括掩蔽膜的选取,温度、超声等因素对腐蚀速率及均匀性的影响进行摸索,取得了较好结果,最终采用该技术完成了SiGe/Si npn型异质结晶体管的制作,测得其电流增益β>80,对采用台面结构制造SiGe/Si HBT具有一定参考价值。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

台槽刻蚀对埋栅型静电感应晶体管特性的影响

对埋栅型SIT,为切断栅极和源极（或阴极）之间在外延过程中形成的连体,打开栅电极区,进行外延后的台面刻蚀,对台面刻蚀的深度和形状进行研究;为消除栅墙外划片边界造成的各种寄生效应,在有源区的外面挖深槽,以保证栅源击穿发生在内部、实现击穿接近理论值。对先刻蚀台面还是先刻蚀槽的问题做了实验对比,结果发现先台后槽更有利于器件特性的改善。