Pyrex 7740玻璃深刻蚀掩模研究

玻璃湿法深刻蚀掩模常采用低压化学气相沉积(LPCVD)多晶硅、Cr/Au金属层+光刻胶等,但往往会在玻璃中引入应力,影响后期应用(如阳极键合),而且Cr/Au金属层价格昂贵。为避免以上缺点,引入了SX AR—PC 5000/40保护胶+WBR2075干膜作为玻璃的刻蚀掩模,在HF︰NH4F,HF︰HCl,HF︰HCl︰NH4F刻蚀溶液中进行了大量实验。实验结果表明:SX AR—PC 5000/40抗腐蚀能力强,且成功实现了对Pyrex 7740玻璃131μm的深刻蚀。整个工艺过程与IC工艺兼容,可以进行圆片级批量加工。实验结果对圆片级封装和其他MEMS器件的制作有一定参考作用。

感应耦合等离子体干法刻蚀中光刻胶掩模的异常性

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。

HgCdTe干法刻蚀的掩模技术研究

文章报道了HgCdTe微台面列阵ICP干法刻蚀掩模技术研究的初步结果。首先采用常规光刻胶作为HgCdTe材料的ICP干法刻蚀掩模。扫描电镜结果发现,由于刻蚀的选择比低,所以掩模图形退缩严重,刻蚀端面的平整度差,台面侧壁垂直度低。因此采用磁控溅射生长的SiO2掩模进行了相同的HgCdTe干法刻蚀。结果发现,SiO2掩模具有更高的选择比和更好的刻蚀端面。但是深入的测试表明,介质掩模的生长对HgCdTe表面造成了电学损伤。最后通过优化生长条件,获得了无损伤的磁控溅射生长SiO2掩模技术。

28nm多晶硅硬掩模刻蚀中的棒状颗粒缺陷与对策分析

在摩尔定律的影响下,半导体制造的线宽尺寸逐步到达极限。当前28 nm及以下工艺制程中,多晶硅栅极刻蚀普遍采用双层联动的硬掩模刻蚀加多晶硅刻蚀的方法,可以实现关键尺寸的有效控制,但同时也增加了颗粒缺陷的发生率。针对多晶硅硬掩模刻蚀(Polysilicon Hard Mask Etch,P1HM-ET)过程中出现的棒状颗粒缺陷,分析了缺陷的来源和形成机理。通过精准调控刻蚀结束后静电卡盘(Electrostatic-Chuck,ESC)对晶圆的释放时间和自身电荷的释放时间来加强刻蚀腔体内颗粒的清除和减小晶背静电吸附作用。结果显示,当晶圆释放时间增加2 s,ESC电荷释放时间增加6 s后,减少了约80%的棒状颗粒缺陷。通过调控相关联的工艺参数来减少缺陷,可以有效减少消耗性零件的使用,从而降低生产成本。

聚焦离子束无掩模刻蚀研究

利用镓源二级透镜聚焦离子束装置在半导体基片上进行了一系列的无掩模刻蚀实验研究，在不同材料上刻蚀了各种图形，总结分析了不同参数的聚焦离子束对刻蚀的影响。

制作聚合物光波导的铝掩模工艺

主要针对聚合物波导制备中的关键技术———刻蚀掩模,进行了系统的研究。以铝为例,利用原子力显微镜和光电子能谱,详细地分析并讨论了在聚合物表面溅射镀铝对芯层波导的影响。明确指出,溅射会在聚合物表面形成一层金属包层,从而在器件中引入额外的吸收损耗并对此进行了计算,同时给出解决的办法。最后,总结出最佳的工艺流程。

U型槽刻蚀工艺对GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管电学特性的影响

U型槽的干法刻蚀工艺是GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)器件关键的工艺步骤,干法刻蚀后GaN的侧壁状况直接影响GaN MOS结构中的界面态特性和器件的沟道电子输运.本文通过改变感应耦合等离子体干法刻蚀工艺中的射频功率和刻蚀掩模,研究了GaN垂直沟槽型MOSFET电学特性的工艺依赖性.研究结果表明,适当降低射频功率,在保证侧壁陡直的前提下可以改善沟道电子迁移率,从35.7 cm^2/(V·s)提高到48.1 cm^2/(V·s),并提高器件的工作电流.沟道处的界面态密度可以通过亚阈值摆幅提取,射频功率在50 W时界面态密度降低到1.90×10^12 cm^-2·eV^-1,比135 W条件下降低了一半.采用SiO2硬刻蚀掩模代替光刻胶掩模可以提高沟槽底部的刻蚀均匀性.较薄的SiO2掩模具有更小的侧壁面积,高能离子的反射作用更弱,过刻蚀现象明显改善,制备出的GaN垂直沟槽型MOSFET沟道场效应迁移率更高,界面态密度更低.

聚焦离子束(FIB)刻蚀在光电子器件方面的应用

聚焦离子束无掩模微细加工技术逐渐引起人们的兴趣，它包括聚焦离子束无掩模刻蚀、注入、往积、光刻等。聚焦离子束刻蚀能在半导体激光器材料上加工得到具有光学精度的表面。首先论述聚焦离子束刻蚀的特点，然后概括说明目前它在光电子器件方面的若干应用。