聚焦离子束再沉积修正方法的元胞自动机验证

利用聚焦离子束技术加工微结构时,由于溅射过程的再沉积效应,难以获得较为陡直的侧壁,对于高深宽比微结构尤甚。为优化聚焦离子束的加工工艺,提出一种单像素线辅助溅射刻蚀方法,对非陡直侧壁进行局部刻蚀修正,以期改善再沉积现象,提高侧壁陡直度。采用元胞自动机算法,对该方法应用于溅射过程时各参数对刻蚀结果的影响进行了数值模拟,获得了V型截面侧壁的修正效果,指出实际加工中局部刻蚀修正的位置选择存在着侧壁再沉积改善和离子束斑扩展之间的矛盾。聚焦离子束刻蚀实验验证了该方法的有效性,确定了局部刻蚀修正的最佳位置,在刻蚀宽度100 nm的圆环微结构时,沟道侧壁的校正效果较好,获得了深宽比为3∶1的沟槽结构。该方法可为相似微结构再沉积现象削弱提供技术支持。

钛中氘致裂纹的原位研究

采用热台显微镜(HSM)和压力-体积-温度(PVT)相结合的方法原位研究了钛在恒定温度及升温过程中的氘致裂纹(DIC)现象。结果表明:在550℃恒温吸氘(D2)过程中,钛片表面只出现很少的裂纹;而在由室温升温至550℃吸氘过程中钛表面出现了由边缘向中心部分扩展的环状裂纹。钛在升温过程中的形貌变化特征与"边缘进攻"模型符合;X射线光电子能谱(XPS)测试显示,由钛氧化物、碳化物和氮化物组成的钛表面钝化层在环状裂纹形成过程中发挥了重要作用。