Cu电极保护膜层氧化铝的原子层沉积工艺研究

介绍了硅功率器件Cu电极保护钝化膜层氧化铝的制备方法。采用热法ALD工艺和等离子增强ALD工艺在铜上沉积氧化铝薄膜,研究了不同ALD工艺、氧化剂种类、沉积温度和载气对氧化铝膜层质量及铜抗氧化保护效果的影响。结果表明：氧化剂对原子层沉积氧化铝薄膜的质量和铜电极的保护性能起着决定性作用;以臭氧(O₃)作为氧化剂,氧化铝薄膜极易脱落,与铜表面的结合力很差;以氧等离子体(O-)作为氧化剂,铜表面被氧化形成了氧化铜(CuO_x)层;而以水蒸气(H₂O)作为氧化剂,在低温100℃下,得到的Al₂O₃薄膜致密,无明显缺陷,且与铜金属层的结合力较优,对铜抗氧化保护效果良好;当沉积温度高于200℃时,原子层沉积氧化铝薄膜的缺陷明显增多;等离子增强ALD工艺中,当载气为Ar时,所得氧化铝膜厚度不均匀,铜电极发生强烈氧化。     

Cu/SU-8复合结构的高精度机械研磨

由于其独特的厚度优势,SU-8经常在微加工领域被用作模具,通过电镀实现金属的大深宽比结构.但是,由于电镀的特殊性,其获得的金属结构表面往往需要进行研磨整平.对在SU-8大深宽比结构中电镀金属后形成的复合结构的研磨进行研究,设计并制备了 Cu/SU-8复合结构,并进行了一系列表面磨削实验,分析了复合结构的研磨机理和磨轮的...     

微透镜阵列的制作及其在光场成像中应用的研究进展

文章综述了微透镜阵列制备技术的最新研究进展,并将这些制备方法分为直接法和间接法进行了对比分析。回顾了微透镜在光场成像应用中的研究进展,指出目前该领域的研究重点是光场相机设计的新思路及提高分辨率的相应模型算法。     

用于制备微纳米玻璃结构的加工工艺

玻璃基材具备很多优点,是理想的微纳加工基材之一.随着在玻璃基材上加工的微纳结构越来越复杂,对玻璃微纳加工工艺的要求也越来越高.将现在普遍使用的半导体微纳加工工艺进行择优组合用于玻璃加工,并针对电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)工艺参数,对比采用不同刻蚀气体组合工艺后的刻蚀结构形貌、刻蚀速率以及玻璃基材与常用...     

Mg和V2O5共溅射制备+4价钒的氧化物薄膜

在常温、高真空条件下,采用高纯金属镁靶和V₂O₅靶进行共溅射,利用镁原子的还原性,将+5价的钒还原为+4价,在硅衬底上制备钒的氧化物薄膜。当Mg和V的原子比为1:2时,XPS测试表明薄膜中有V4+和V2+存在。X射线衍射结果显示,制备的薄膜主要成分是MgV₂O₅,且结晶状况良好。温度-电阻率测试结果显示,薄膜在20℃附近有相变行为,电阻温度系数高达－8.6%/K,回线弛豫温度约为0.3℃,负温度系数热敏电阻材料常数高达6700。这一发现为制备非制冷焦平面探测用的热敏薄膜材料提供了新的思路。     

聚焦离子束沉积铂纳米导线的电学失效机理

研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理.FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义.直流电学测试中电压接近9 V时,电流快速上升并发生断路.经扫描电子显微镜(SEM)和原位X射线能谱(EDS)分析发现,断路后Pt纳米导线中有球状结构析出,球状结构中Pt与C的原子数分数之比是原始薄膜中的4倍,周围物质变得疏松甚至发生局部断裂,且Pt的原子数分数降低,从而形成不导电结构.进一步对样品进行升温电学测试,结果表明,在120℃以上Pt纳米导线在内部电流与外部加热共同作用下发生Pt晶粒生长及团聚,使Pt空缺的间隙变大,从而造成Pt纳米导线的电学失效.     

原子层沉积超薄氮化铝薄膜的椭圆偏振光谱法表征

采用原子层沉积(ALD)工艺在硅衬底上生长了35 nm以下不同厚度的超薄氮化铝(AlN)晶态薄膜。利用椭圆偏振光谱法在波长275~900 nm内测量并拟合薄膜的厚度及折射率和消光系数等光学参数。利用原子力显微镜(AFM)表征AlN晶粒尺寸随生长循环次数的变化,计算得到薄膜表面粗糙度并用于辅助椭偏模型拟合。针对ALD工艺特点建立合适的椭偏模型,可获得AlN超薄膜的生长速率为0.0535 nm/cycle,AlN超薄膜的折射率随着生长循环次数的增加而增大,并逐渐趋于稳定,薄膜厚度为6.88 nm时,其折射率为1.6535,薄膜厚度为33.01 nm时,其折射率为1.8731。该模型为超薄介质薄膜提供了稳定、可靠的椭圆偏振光谱法表征。     

电子束蒸镀快速沉积铜膜研究

利用电子束蒸镀设备沉积金属薄膜是微电子领域最常见的薄膜沉积工艺之一。然而使用普通钨坩埚电子束蒸镀铜薄膜时，沉积速度非常低。这是因为熔融的铜与钨坩埚是浸润的，当提高电子枪功率时，液态铜的表面自由能随着温度的升高而降低，液态铜会沿着坩埚壁向上铺展，消耗电子束能量。为此，对钨衬埚壁进行结构优化，阻止了电子枪功率较高时液态铜的向上铺展，将铜膜的沉积速度从2?/s提高到20?/s，并对不同沉积速率制备的铜薄膜的粗糙度、均匀性、应力进行对比，验证了该方法的可行性。     

等离子体增强原子层沉积制备压电AlN薄膜

采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)技术在单晶硅衬底上成功制备了具有(002)晶面择优取向的氮化铝(AlN)晶态薄膜,为设计新型压电功能器件提供了思路.利用椭圆偏振光谱仪(SE)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)对.样品的生长速率、表面形貌、晶体结构、薄膜成分进行了表征和分析.结果 表明,在250℃沉积温度下,以N2H2和Ar的混合气体的等离子体作为共反应物,在相同工艺条件下仅增加前驱体三甲基铝(TMA)脉冲注入之后的氮气吹扫时间(tp1),制备的AlN薄膜的(002)晶面择优取向趋于显著,说明tp1的增加可以促进Al和N原子的有序排列,并促进(002)晶面择优取向形成.实验中,tp1为30 s且循环次数为1150时,PEALD制备的AlN薄膜表面平整光滑,均方根表面粗糙度为0.885 nm,(002)晶面衍射峰最明显,薄膜中氧原子数分数为11.04％,氧原子在AlN薄膜中形成氧缺陷并形成一种稳定的基于八面体配位铝的新型氧缺陷相,XPS结果证明了N-O-Al键的形成.