干法刻蚀中晶圆表面温度控制研究

干法刻蚀工艺中,晶圆温度会直接影响刻蚀速率、刻蚀均匀性及刻蚀形貌,从而对最终的器件性能产生影响。对干法刻蚀过程中会对晶圆温度产生影响的若干因素进行了研究,并通过实验确认了不同因素对晶圆温度的影响趋势及范围,为工程应用提供一定参考。通过实验,确认了静电吸盘的夹持电压及氦压、射频源功率、下电极温度及晶圆本身都会对刻蚀过程中的晶圆温度产生一定影响,其中静电吸盘的夹持电压及氦压对晶圆温度影响最大,晶圆翘曲、下射频源功率次之,上射频源功率、下电极冷却温度对晶圆温度影响基本相当,影响程度最小。

GaAs基VCSEL干法刻蚀技术研究综述

GaAs基垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)自1977年问世以来,凭借阈值电流较低、光束质量很高、可集成到二维阵列、易单模激射等优势被广泛应用于各个领域,但是其尺寸过小而在制造中难以精确控制精度、等离子体刻蚀时易对掩膜和侧壁造成形貌损伤、刻蚀过程中生成副产物过多等问题,影响了应用范围和提高了制造难度。如何保持高刻蚀速率并尽可能地减小刻蚀损伤成为了目前的研究热点问题。分析了GaAs基VCSEL干法刻蚀技术的研究现状与技术难点,并展望了未来的发展趋势。

电子特气在低温干法刻蚀中的应用与发展

介绍了低温干法刻蚀技术的技术原理、应用和进展,探讨了不同刻蚀气体和工艺参数对低温干法刻蚀工艺的影响。

碳化硅(SiC)器件制造工艺中的干法刻蚀技术

简述了在ＳｉＣ材料半导体器件制造工艺中，对ＳｉＣ材料采用干法刻蚀工艺的必要性．总结了近年来ＳｉＣ干法刻蚀技术的工艺发展状况．

深高宽比微结构的干法刻蚀

介绍了深高宽比微结构在干法刻蚀过程中遇到的刻蚀滞后、刻蚀中止、侧壁弯曲和开槽效应等与传统器件刻蚀不同的现象,讨论了制作高深宽比结构所需的关键技术和检测手段。

微加工干法刻蚀工艺模拟工具的研究现状

随着MEMS技术的不断发展 ,微加工工艺的仿真和模拟越来越受到人们的关注。简要介绍了国外干法刻蚀工艺模拟工具的发展情况 ,主要包括美国的SPEEDIE、日本的MORDERN和DEER。

XeF_2对SiO_2/Si的干法刻蚀

XeF2是一种可以在常温下与硅发生反应的气体,可用作对硅进行干法刻蚀的工作气体,其对硅刻蚀特性呈现各向同性.研制了一个使用脉冲法对二氧化硅/硅体系进行XeF2刻蚀的系统,刻蚀系统简单且操作容易.利用该系统成功地刻蚀出"蘑菇状"的SiO2/Si结构,得到的刻蚀选择比大于1000.

携带气体对二氧化硅干法刻蚀的影响

文章研究了采用氩气和氦气作携带气体时气体流量对刻蚀速率、均匀性和选择比等主要刻蚀参数的影响。实验结果表明,当采用氩气作携带气体时,其流量选择在氩气∶刻蚀气体≈1∶1时,刻蚀结果优化;当选择氦气作携带气体时,其流量选择在氦气∶刻蚀气体≈2∶1时,刻蚀结果优化。氩气和氦气相比,氩气更具优越性。

铌酸锂干法刻蚀的研究进展

概述了近年来国内外对铌酸锂(LN)晶体干法刻蚀技术的研究进展。根据刻蚀原理和特点,现有的LN干法刻蚀技术可分为等离子体刻蚀、激光微加工技术和Ti扩散电化学刻蚀。对各刻蚀方法及其研究进展进行了总结,分析了不同干法刻蚀方法之间的区别和联系,并对各方法中存在的问题进行了探讨。其中等离子体刻蚀技术由于其良好的图形转移特性,得到了最广泛的应用;激光微加工技术在制备光子晶体结构和微光栅结构中具有独特的优势;Ti扩散电化学刻蚀LN为制备大尺寸的LN基结构指明了新的方向。

干法刻蚀制作场发射阴极阵列

利用离子束刻蚀(IBE)和反应离子刻蚀(RIE)等干法刻蚀方法来制造带栅极的场发射阴极阵列。本文描述了其制作的流程工艺,并对制作中的一些关键问题和技术进行了讨论。采用SF6作为反应气体的RIE用来制作硅尖,而用CF4+H2为反应气体的RIE用来清除SiO2,离子束刻蚀用来形成栅极。采用干法刻蚀,可以制造出栅极开口小的场发射阴极阵列。

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。

3C-SiC单晶薄膜的干法刻蚀研究

以四氟化碳 (CF4 )和CF4 +O2 作为刻蚀气体 ,对外延 3C SiC单晶薄膜进行了系统的等离子体刻蚀研究 .结果表明薄膜刻蚀速率在气体流量一定的情况下与O2 /CF4 流量比有关 :当O2 /CF4 流量比为 40 %左右时 ,刻蚀速率达到最大值 ;O2 /CF4 流量比低于 40 %时 ,不仅刻蚀速率降低而且还在被刻蚀样品表面形成暗表面层 ,俄歇能谱 (AES)分析表明暗层为富C表面的残余SiC ,AES分析还证实改变工艺条件可以消除富C表面 .文中还给出了经图形刻蚀后的样品的表面形貌 (SEM)

感应耦合等离子体干法刻蚀锑化铟薄膜研究

应用感应耦合等离子体技术首次实现了对锑化铟薄膜的干法刻蚀。朗缪尔探针诊断结果表明 :射频电源功率为 2 0 0 W时 ,在刻蚀样品附近的等离子体离子密度最大达 6.71 70× 1 0 1 0 cm- 3。以 CCl F2 为刻蚀气体 ,进气流量 2 m L/min,RF功率 2 0 0 W,等离子体反应刻蚀运行气压 7.98Pa时 ,对 In Sb-In薄膜进行了感应耦合等离子体干法刻蚀 ,获得刻蚀图形 ,宽深比为

氮化镓基高亮度发光二极管材料外延和干法刻蚀技术

通过对氮化镓(Galliumnitride,GaN)基蓝色高亮度发光二极管(Highbrightnesslightemittingdiode,HB LED)材料金属有机气相外延(Metalorganicvaporphaseepitaxy,MOVPE)生长技术的研究和优化以及在有源区内引入新型InxGa1-xN/GaN多量子阱(Multiplequantumwells,MQWs)结构,获得了高性能的HB LED外延片材料。高分辨率X射线衍射(HighresolutionX raydiffraction,HR XRD)和变温光致荧光谱(Temperaturedependentphoto luminescencespectra,TD PLSpectra)测量表明外延材料的异质界面陡峭,单晶质量优异,并由变注入电致荧光谱(Injectiondependentelectroluminescencespectra,ID ELspectra)测量获得:HB LED芯片的峰值发光波长在注入电流为2mA至120mA变化下蓝移量小于1nm,电致荧光谱的半高全宽值(Fullwidthhalfmaximum,FWHM)在注入电流为20mA时仅为18nm。此外,还介绍了GaN基材料感应耦合等离子体(Inductivelycoupledplasma,ICP)干法刻蚀技术。考虑实际需要,本文作者开发了AlGaN/GaN异质材料的非选择性刻蚀工艺,原子力显微镜(Atomicforcemicroscope,AFM)观察得到AlGaN/GaN刻蚀表面均方根粗糙度RMS仅为0.85nm,与外延片的表面平整度相当。还获得了AlGaN/GaN高选择比的刻蚀技术,GaN和AlGaN的刻蚀选择比为60。

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。

硅栅干法刻蚀工艺中腔室表面附着物研究

用Cl2,HBr,O2和CF4为反应气体,对多晶硅栅进行了刻蚀试验,并借助X射线能谱仪器En-ergy Dispersive X-ray Spectrometry(EDS)进行试验样品的化学成分测定和数据分析。结果表明,淀积附着物主要是以硅元素为主体,溴、氯和氧次之的聚合物,在淀积的动态过程中,HBr起到了主要的作用,Cl2和O2在一定程度上也促进了淀积过程的进行,在工艺过程中氟元素起到了清除淀积物的作用。最后通过试验得到了反应腔室表面附着物淀积的机理性结论。

基于干法刻蚀技术的氮化镓MEMS加工工艺(英文)

氮化镓(GaN)材料已成功应用于光电子器件、高频功率器件等领域.近年来,由于GaN优异的材料特性,例如机械、热、化学稳定性以及生物兼容性等,使基于GaN的微机电系统(MEMS)得到了学术界的广泛关注.针对氮化镓MEMS结构的有效的图形化及释放技术是工艺研究的重点.设计、采用了一种全干法刻蚀技术,实现了(111)晶向硅衬底上的氮化镓基MEMS微结构的加工制造.利用提出的工艺方案,实现了多种悬浮GaN微结构的加工与测试表征实验.通过电子扫描显微镜(SEM)和光学轮廓仪进行了基本形貌表征;利用微拉曼光谱实验进行了加工结构的残余应力表征.

高Al组分AlGaN的ICP干法刻蚀

初步研究了采用C l2/Ar/He等离子体对MOCVD生长的背照射A l0.45Ga0.55N材料的ICP干法刻蚀工艺。采用离子束溅射生长的N i作为刻蚀掩模,刻蚀速率随ICP直流偏压的增加而增加。采用传输线模型测量了刻蚀前后A lGaN材料方块电阻的变化,分析了干法刻蚀电学损伤与直流偏压的关系。用扫描电镜(SEM)观察了不同直流偏压下刻蚀台面形貌,并对其进行了分析。

亚微米干法刻蚀技术的现状

综述了亚微米、深亚微米干法刻蚀和相关技术的最新进展及其在超大规模集成电路制造中的应用。

三结砷化镓太阳电池干法刻蚀技术研究

通过采用Cl2/BCl3/Ar作为刻蚀气体对三结砷化镓太阳电池隔离槽干法刻蚀工艺进行研究。针对单参数对刻蚀速率及刻蚀形貌的研究,摸索出最优工艺参数。研究结果表明采用合适的工艺参数,可以实现隔离槽一次刻蚀,并且干法刻蚀技术制备的二极管电性能良好,能经受环境适应性试验和可靠性验证。利用干法刻蚀技术,刻蚀精度大为提高,刻蚀形貌也大为改善,二极管制备合格率提高了2.5%以上。