等离子体刻蚀中工艺参数对刻蚀速率影响的研究

用实验方法研究了在感应耦合等离子体(ICP)的干法刻蚀过程中，工艺参数对刻蚀速率的影响．研究结果表明，刻蚀速率随SF6气体流量、自偏压以及射频功率的增大而增大，但当SF6气体流量、自偏压达到一定值后，刻蚀速率开始降低．实验中对工艺参数进行了优化，在射频功率为500W、自偏压为150V、流量为50cm^3／s，以及SiO2和Si3N4的选择比为15的条件下。硅的刻蚀速率达到了0．80μm／min．     

等离子体刻蚀工艺的优化研究

本文基于对硅的等离子刻蚀（RIE）工艺参数的研究,得出了刻蚀速率与射频功率、刻蚀气体压强和刻蚀气体流量之间的关系曲线[1],优化了刻蚀硅的工艺条件。通过台阶仪的测量,实验结果表明优化工艺条件下的硅化物的刻蚀具有较高的刻蚀速率和较高的选择比。     

硅低速刻蚀和钨膜刻蚀研究

针对半导体器件研制过程中等离子体刻蚀工艺的具体需要,研究了硅的低速率刻蚀和钨薄膜的刻蚀,得到了加磁场条件下刻蚀速率与刻蚀气体流量,射频功率的关系曲线,得到了不加磁场时不同的刻蚀气体流量下钨的刻蚀速率,以及在刻蚀气体中掺杂不同比例氧气时硅的刻蚀速率,对上述结果加以简单的讨论并给出了符合工艺要求的刻蚀条件。     

紫外压印光刻中阻蚀胶残膜刻蚀工艺

针对紫外（UV）压印光刻在压印工艺过程中会产生阻蚀胶残膜的技术特点，采用以O2为反应气体来清除阻蚀胶残膜的反应离子刻蚀（RIE）工艺方法，研究了不同的反应气体流量、反应腔室压力、射频功率等刻蚀参数对刻蚀速率和刻蚀各向异性的影响，得到了刻蚀速率和刻蚀各向异性随各刻蚀参数的变化趋势图．实验结果表明，减小反应气体压力和气体流速可以降低刻蚀速率，提高刻蚀各向异性．通过对刻蚀参数的优化配置，当射频功率在200W、反应气体流速在30mL／min、反应腔室压力为0．6Pa时，刻蚀速率可以稳定在265nm／min，各向异性值可以达到13，因此实现了对压印图质形的高质量转移．     

频率组合对容性耦合等离子体SiO_2刻蚀的影响

使用两种频率组合(60 MHz/2 MHz,41 MHz/13.56 MHz)激发产生容性耦合等离子体,通过改变源气体流量比、射频源功率、自偏压等条件进行了SiO2介质刻蚀的实验研究.结果表明,两种频率组合中,SiO2的刻蚀速率随放电源功率和射频自偏压的增大而单调上升,然而,两种频率组合中SiO2的刻蚀速率随气体流量比的变化呈现出不一样的趋势:在6%流量比时,60 MHz/2 MHz频率组合中SiO2的刻蚀速率达到最小值,而41 MHz/13.56 MHz频率组合中SiO2的刻蚀速率达到最大值;随后60 MHz/2 MHz频率组合的刻蚀速率随着流量比的增加有所增加,而41 MHz/13.56 MHz频率组合的刻蚀速率随着流量比的增加呈现出先增加后减少的趋势,并且在20%之后表现出了沉积效果.60 MHz/2 MHz频率组合的SiO2介质刻蚀后的粗糙度优于41 MHz/13.56 MHz.     

ICP刻蚀技术研究

介绍感应耦合等离子(ICP)的刻蚀原理,研究以SF6为刻蚀气体,不同的电极功率、气体流量、反应室压强、反应室温度、样片开槽宽度等工艺参数对Si和SiO2的刻蚀速率和选择比的影响.实验结果表明,提高RF1功率和SF6流量,可以提高刻蚀速率和选择比,提高RF2功率虽能提高刻蚀速率但降低选择比,反应室压强上升到1.2Pa时,刻蚀速率达最大值,刻蚀温度为零度时,Si的刻蚀速率最大,开槽宽度对刻蚀速率影响不大.     

直立平板电极反应室中硅粉粒的表面刻蚀

在直立平板电极鞘层内进行了硅粉表面刻蚀.使硅粉的纯度由99%提高到99.97%.提出了鞘区中离子和高能氩原子的平均能量和通量方程,建芷了包括高能中性粒子贡献的刎蚀速率计算式.实验和计算结果表明总的刻蚀速率可达到2.04×1015/(cm2·s)以上.文中还给出了反应区内粉粒沉降时间的方程和粉粒的收集判据.在一般工艺条件下,硅粉在反应区内的沉降时间为5～10 s,这意味着纯化目标必须经约40次循环才能实现.     

金属辅助化学刻蚀法制备尺寸可控的硅纳米线

为制备粗细均匀、大长度的硅纳米线,通过金属辅助化学刻蚀方法,以银作为辅助金属,利用场发射扫描电镜(FESEM)和FIB/SEM双束系统作为检测手段,结合微加工工艺,研究了不同的反应离子刻蚀时间和化学刻蚀时间对制备的硅纳米线的尺寸和形貌的影响。结果表明,通过该方法制备的硅纳米线粗细均匀、长度较大。控制反应离子刻蚀时间和化学刻蚀反应时间,可以控制硅纳米线的形貌与尺寸。     

几种常用光学材料的离子束刻蚀特性研究

利用基于射频离子源的离子束刻蚀装置，分别以氩气、三氟甲烷为工作气体，初步研究了离子能量、束流和加速电压等条件对K9、石英、氧化硅薄膜、氧化铪薄膜这4种常用光学材料和光刻胶的离子束刻蚀特性和反应离子束刻蚀特性的影响．实验结果表明：以三氟甲烷为工作气体的反应离子束刻蚀，在较低离子能量、束流和加速电压的条件下，就可对氧化硅薄膜和氧化铪薄膜实现较高的刻蚀选择比（分别为2．5：1和1：1）．并在此基础上，研制出亚微米周期的氧化硅光栅和氧化铪光栅，其中氧化硅光栅线条的侧壁倾角大于85°；氧化铪光栅在1064nm自准直入射角下的负一级衍射效率高于95％．     

有机玻璃的反应离子深刻蚀

以有机玻璃薄片为原料,进行反应离子深刻蚀,探讨了有机玻璃的刻蚀反应机理,着重研究了工作气压和功率密度对刻蚀速率、图形形貌的影响.结果表明,O2反应离子刻蚀有机玻璃是以化学刻蚀为主,同时离子碰撞作用也很重要.刻蚀速率开始随气压增大而加快,刻蚀速率主要受氧活性粒子浓度控制;气压超过一定值时,刻蚀速率反而减小,气压太高不利于各向异性刻蚀.刻蚀速率随功率增加而增大,适当增大功率有利于各向异性刻蚀.通过优化刻蚀工艺,可以获得侧壁较陡直光滑的有机玻璃微结构,扩展了加工微结构的方法.