气相刻蚀选择性制备单一导电属性单壁碳纳米管

单一导电属性单壁碳纳米管的控制制备是目前碳纳米管研究领域的重点和难点,也是制约其在微纳电子器件中应用的瓶颈.近年来,研究者致力于发展获得单一导电属性单壁碳纳米管的方法,并取得了较大进展.其中,气相选择性刻蚀方法因具有工艺简单、效果显著、易规模化等特点而备受关注.本文简要介绍了气相选择性刻蚀方法制备单一导电属性碳纳米管的原理及特点,并综述近年来原位生长-刻蚀制备研究所取得的主要进展,最后展望其发展趋势.     

利用(110)硅片制作微反射镜

采用体硅微机械加工方法,通过光刻、反应离子刻蚀和氢氧化钾水溶液湿法刻蚀等工艺,根据(110)硅片结晶学原理,在(110)硅片上制作出微反射镜。微反射镜的镜面为{111}晶面,利用扇形定位区域,精确地沿(110)硅片的{111}晶面进行定向腐蚀,可使微反射镜镜面垂直度达到90°±1°,表面粗糙度经测量低于6nm,在上面蒸金后其反射率可达95%。     

高温氨气氛下镍纳米催化剂的结构研究

研究了高温氨处理过程对SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜显微结构变化的影响,探讨了镍纳米薄膜显微结构随氨气介入时间、薄膜厚度以及氨气刻蚀温度等参数变化的规律,并对氨在其变化过程中的作用机制进行了初步分析.结果表明:SiO2/Si基底表面镍纳米薄膜转变成高密度、小直径、均匀镍纳米颗粒的关键是恰当的氨气介入时间和刻蚀温度;硅表面的二氧化硅层有效地隔离了镍原子和硅原子的扩散,这种隔离层对镍纳米薄膜的显微结构有很大的影响,起到了阻碍硅和镍发生化合反应的作用,维持了镍在基底表面物质的量的恒定.     

激光直接刻蚀图形的质量分析

在激光剥离机制的基础上，分析了激光直接刻蚀过程中，蒸气压及热传导对图形刻蚀质量的影响，并得出了刻蚀不同厚度Ａｌ膜的激光能量密度、脉冲频率和刻蚀脉冲数的最佳组合．对Ｔａｌｂｏｔ成像法中对比度对图形刻蚀质量的影响也进行了分析     

聚焦离子束系统的研制

研制了一台具有二级透镜的聚焦离子束（ＦＩＢ）装置。它利用液态金属离子源：镓和金硅合金。离子束束斑在０．３μｍ左右，最小束斑达０．２１μｍ。能稳定、长时间地运行。文中论述了该系统的总体结构，对聚焦离子束系统的核心部件离子光学系统及辅助系统的参数选择、以及它们的结构特点作了详细的讨论，最后给出了系统的实验结果。并用离子束进行刻蚀工艺的研究，给出了ＦＩＢ在镀了一层金膜的硅样品进行刻蚀的电子扫描显微镜照的图象。     

激光入射角对振镜扫描激光刻蚀质量的影响

以加工焦深限制范围内的倾斜平面模型来模拟工件表面的微观不平坦状况,对激光束以一定倾角入射工件表面的光斑畸变及其对刻蚀质量的影响开展了理论和实验方面的初步探索．结果表明,随着激光束入射方向与工件表面法向的夹角（简称入射角）的增大,光斑畸变量也越来越大,振镜沿水平路径扫描的刻蚀线宽始终比竖直路径的大,刻蚀线长始终比竖直路径的小;相对于水平刻蚀路径,竖直刻蚀路径刻槽的任意位置经历的激光辐照时间更长,物质蒸发、重熔更充分,刻槽更深,金属重铸层更厚,刻槽的侧壁和底部形貌更为平整光滑．     

离子束刻蚀光栅掩模图形转移分析

依据特征曲线法推导出非晶体表面的离子束刻蚀模拟方程;结合全息光栅的刻蚀特点开发出离子束刻蚀模拟程序。模拟程序获得的模拟刻蚀参数可以用于类矩形光栅的刻蚀工艺参数设计,准确地描述不同工艺过程、工艺参数对最终刻蚀结果的影响,进而实现离子束刻蚀过程的可控性和可预知性。     

基于BP神经网络的刻蚀偏差预测模型

刻蚀是将设计版图转化为到晶圆图形的重要步骤,刻蚀质量的好坏直接关系到芯片或集成电路的性能,而影响刻蚀质量(蚀刻偏差)的孔径效应和微负载效应在很大程度上取决于版图密度、图案间距等布局特征。为了探究在固定刻蚀工艺参数下的版图特征对刻蚀偏差影响,本文提出了基于BP神经网络的刻蚀偏差预测模型。首先,对一维版图的特征提取并建立用于训练模型和测试模型的训练集与测试集,然后,训练和优化该BP神经网络模型。实验结果表明,该模型预测值的绝对误差可达±2 nm以下,而相对于真实刻蚀偏差的相对误差可达10%以下。因此在较大技术节点下,这种基于BP神经网络模型的预测精度是可以接受的。     

基于AFM刻蚀的金属氧化物纳米结构构筑

利用原子力显微镜（AFM）接触模式机械刻蚀的方法,在双层金属Pt／Cu电极表面进行纳米结构的构筑,通过分析不同加工参数（针尖上施加的载荷大小,扫描速度,循环次数）对加工结构尺寸的影响,能得到结构尺寸任意控制的纳米图案。通过在空气中自然氧化和选择合适的参数,得到了铂-氧化铜-铂的纳米结构。用导电模式AFM和摩擦力图像对该结构进行了原位检验,发现在加工区域内出现了明显的半导体特征,对应的摩擦力图像同样直观显示出这种结构是由两种不同材料构成。结果表明采用这种特殊的AFM刻蚀方式,可作为加工新型金属氧化物半导体纳米电子器件的重要手段。     

蘸水笔刻蚀技术（DPN） 的机理与进展

蘸水笔刻蚀（dip-pen nanolithography ,DPN）技术是近年来发展起来的基于原子力显微镜（AFM）的一种 扫描探针加工技术,有着广泛的应用前景。蘸水笔技术的刻蚀过程包括AFM 针尖对墨水分子的吸附、针尖与 基底间弯月液桥的形成、墨水分子在液桥中的传输、墨水分子在基底的扩散等四个阶段,并受温度、湿度、针 尖、扫描速度等多种因素的影响。文章具体分析了蘸水笔技术在不同阶段的作用机理,综合介绍了蘸水笔刻 蚀技术在近年来的进展,包括电化学DPN 技术、DPN 的多种加工模式、DPN 的复合加工及多探针的DPN 加工 等;分析了DPN的加工特点及其应用。