使用 SF 6 和 CHF 3 气体的工艺 Muhammad Hidayat Mohd Noor 1 , Nafarizal Nayan 1,2 * 1 电气和电子工程学院 (FKEE), Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400, Batu Pahat, Johor, MALAYSIA 2 微电子和纳米技术 - Shamsuddin 研究中心 (MiNT-SRC), Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400, Batu Pahat, Johor, MALAYSIA *通讯作者指定 DOI:https://doi.org/10.30880/eeee.2022.03.02.010 2022 年 6 月 27 日收稿; 2022 年 7 月 24 日接受; 2022 年 10 月 31 日在线提供摘要:反应离子刻蚀 (RIE) 是一种用于微加工的刻蚀技术,也是干法刻蚀的方法之一,与湿法刻蚀相比具有不同的特性。RIE 中的反应等离子体的化学过程用于去除晶圆上沉积的材料。RIE 蚀刻机有几个可变因素,例如射频功率、压力、气体流速和蚀刻时间,这些因素对应于其蚀刻深度和蚀刻速率的输出参数。需要进行大量实验才能找到 RIE 的最佳设置,从而为输出蚀刻速率建立理想的条件。在本研究中,使用供给 RIE 系统的 SF 6 和 CHF 3 工艺气体对 Si 和 SiO 2 晶圆进行蚀刻。使用 Dektak XT Bruker 表面轮廓仪研究了蚀刻深度和蚀刻速率,并使用 3D 映射模式表征了蚀刻后的 Si 和 SiO 2 的表面粗糙度。结果显示了不同射频功率、时间和流速对蚀刻深度和速率的影响,从而可以选择最佳参数。关键词:反应离子蚀刻、RIE、等离子蚀刻、硅、二氧化硅
摘要:电感耦合等离子体反应离子刻蚀 (ICP-RIE) 是一种选择性干法刻蚀方法,用于各种半导体器件的制造技术。刻蚀用于形成非平面微结构 - 沟槽或台面结构,以及具有受控角度的倾斜侧壁。ICP-RIE 方法结合了高精加工精度和可重复性,非常适合刻蚀硬质材料,例如 SiC、GaN 或金刚石。本文回顾了碳化硅刻蚀 - 介绍了 ICP-RIE 方法的原理、SiC 刻蚀结果和 ICP-RIE 工艺的不良现象。本文包括 SEM 照片和从不同的 ICP-RIE 工艺获得的实验结果。首次报道了向 SF 6 等离子体中添加 O 2 以及 RIE 和 ICP 功率的变化对工艺中使用的 Cr 掩模的刻蚀速率和 SiC/Cr 刻蚀选择性的影响。 SiC 是一种极具吸引力的半导体,具有许多优异的性能,通过亚微米半导体加工技术的进步可以带来巨大的潜在利益。最近,人们对 SiC 产生了浓厚的兴趣,因为它在电力电子领域具有广泛的应用潜力,特别是在汽车、可再生能源和铁路运输领域。
摘要:为实现更薄的微电子封装,生产所需厚度的新型半导体硅片不仅需要高成本和能源,而且还会造成环境污染问题。然而,这一问题可以通过使用一步化学蚀刻来生产所需厚度的硅芯片以进行适当的封装,从而简单地解决。在本研究中,使用各向同性的湿化学蚀刻法,通过改变HF蚀刻剂浓度来研究蚀刻时间对HF/HNO 3 /CH 3 COOH混合溶液中的Si晶片的影响。研究的蚀刻时间为5分钟至30分钟,HF蚀刻剂浓度在(20-24)wt%范围内。从结果可以看出,随着蚀刻时间的延长,重量损失和蚀刻深度的变化单调增加。然后根据重量损失和蚀刻深度随时间的变化来确定蚀刻速率。结果表明,Si晶片的蚀刻速率随时间降低,在较高的HF浓度下增大。在光学显微镜下观察到蚀刻后Si晶片的表面变得光滑抛光。 X 射线衍射图表明,蚀刻硅的晶体峰强度高于纯硅,随着 HF 浓度的增加,与 Si 相关的峰略微向 2θ 方向移动。目前的发现表明,化学蚀刻硅晶片的所需厚度可以潜在地装入微电子设备制造的更薄的封装中,从而减少能源和成本浪费,实现未来的可持续发展。
玻璃器皿清洗机是现代科学实验室必不可少的部件,由于其方便、高效和效果,简化了各种科学仪器的清洗过程。然而,实验室偶尔会遇到玻璃器皿蚀刻的问题,这会损害玻璃器皿的完整性和功能性。蚀刻是玻璃器皿腐蚀的一种形式,表现为玻璃表面暗淡和磨砂的外观。玻璃的物理和化学变化通常会造成不可逆转的损坏。这种退化不仅损害了美观,而且还危及涉及蚀刻玻璃器皿的实验程序的准确性和精确度。本文全面分析了实验室清洗机内玻璃器皿蚀刻的原因、后果和可能的缓解策略。
将范德华(VDW)材料集成到光子设备中,为许多新的量子和光电应用奠定了基础。尽管在VDW晶体的光子构建块的纳米化过程中取得了巨大进展,但仍然存在局限性,特别是在大面积设备和掩蔽中。在这里,我们将重点放在六角硼(HBN)作为VDW材料上,并提出了一种双蚀刻方法,该方法克服了与使用金属膜和基于抗拒膜的方法相关的问题。通过设计和制造一组功能性光子组件(包括波导,环谐振器和光子晶体腔)来证明开发方案的效率。通过在几个关键频谱范围内的光学表征来证明制造结构的功能。这些包括近红外和蓝色范围,其中HBN硼空缺(V b-)旋转缺陷分别和相干B中心量子发射器发射。双蚀刻方法可实现高质量因子光腔的制造,并构成了VDW材料片上整合的有希望的途径。
暴露 [7] 或浸入水中时。 [8] 相比之下,据报道 MoTe 2 是反应性最强的 TMD 之一。 [9] 然而,人们对导致这些材料行为截然不同的原子级过程知之甚少。像差校正(扫描)透射电子显微镜 (STEM) 可以以亚秒级分辨率获取材料的精确原子结构。然而,用于成像的高能电子也会引起结构变化,正如已经在 MoS 2 和 MoTe 2 中证明的那样。在 MoS 2 中,连续的电子暴露会通过电子激发和连锁损伤的共同作用迅速导致硫空位 [10] 的形成,[11] 它们首先聚集成空位线,然后出现富含钼边缘的孔隙。 [12] 相反,大概由于 Te 的质量大于 S,连锁损伤被抑制,MoTe 2 中的空位形成速度明显较慢,从而可以在不去除原子的情况下发生动态相变。 [13] 尽管如此,在这两种材料长时间成像的过程中,结构变化是不可避免的。 因此,为了研究与氧化相关的结构变化,必须将它们与纯电子辐照引起的效应区分开来。 这就需要具有超高真空的仪器,并在成像过程中在样品周围引入受控的低压气氛。 [14] 此类实验已经表明,石墨烯中的化学蚀刻发生在氧分压 > 3 × 10 − 8 托时,[15] 远低于带有侧入支架的 TEM 仪器的典型压力,导致孔隙从缺陷位置开始生长。 [16] 原始石墨烯区域不受影响。 然而,对所有其他 2D 材料仍然缺乏类似的研究。在这里,我们使用同样的策略来比较低压(9 × 10 − 10 − 4 × 10 − 7 托)氧气气氛下悬浮的二维 MoS 2 和 MoTe 2 单层的行为,同时通过 STEM 进行原子分辨率成像。在电子辐照下,O 2 分子可以分裂成原子氧,从而将化学效应加速到实验可及的时间尺度。在我们的实验中,MoS 2 中的结构损伤与氧分压无关,显示出众所周知的[10,12,17]与电子束相关的空位产生以及随后的富钼边缘结构孔隙。相反,在 MoTe 2 中,不同氧气压力下的结构变化有明显差异。具体而言,在超高真空中,MoTe 2 中的损伤与 MoS 2 中的损伤相似,除了
摘要:电感耦合等离子体反应离子刻蚀 (ICP-RIE) 是一种选择性干法刻蚀方法,用于各种半导体器件的制造技术。刻蚀用于形成非平面微结构 - 沟槽或台面结构,以及具有受控角度的倾斜侧壁。ICP-RIE 方法结合了高精加工精度和可重复性,非常适合刻蚀硬质材料,例如 SiC、GaN 或金刚石。本文回顾了碳化硅刻蚀 - 介绍了 ICP-RIE 方法的原理、SiC 刻蚀结果和 ICP-RIE 工艺的不良现象。本文包括 SEM 照片和从不同的 ICP-RIE 工艺获得的实验结果。首次报道了向 SF 6 等离子体中添加 O 2 以及 RIE 和 ICP 功率的变化对工艺中使用的 Cr 掩模的刻蚀速率和 SiC/Cr 刻蚀选择性的影响。 SiC 是一种极具吸引力的半导体,具有许多优异的性能,通过亚微米半导体加工技术的进步可以带来巨大的潜在利益。最近,人们对 SiC 产生了浓厚的兴趣,因为它在电力电子领域具有广泛的应用潜力,特别是在汽车、可再生能源和铁路运输领域。
未来的设备肯定需要较小的临界维度(CD)并包含新材料和结构。虽然考虑到某些结构和材料的自组装,但在可预见的将来,干燥的蚀刻将仍然是不断变形光刻特征的模式转移的主要方法。在某些情况下,新材料将被纳入传统半导体材料中形成的腔体中。在其他材料中,这些材料将需要干蚀刻,因此需要开发新的蚀刻过程。选择结构和材料的选择将受到可用的干蚀刻工艺和设备功能的很大影响。
等离子体系统在硅和二氧化硅蚀刻期间发生过多的聚合物形成的额外问题。当血浆中的游离碳原子相互联系而不是与其他原子形成挥发性物种时,这种聚合物形成。具有高碳与氟比率的蚀刻气体经常遇到这种情况,这是因为它们释放到等离子体的自由碳原子数量越大。反应器表面上的聚合物形成会影响蚀刻的可重复性,也可以作为颗粒污染的来源。可以通过氧血浆在以后的时间彻底去除该聚合物,但仍然需要减少其初始形成。实现这一目标的一种方法是改变蚀刻化学。在血浆中添加含有化合物的氧或氧将抑制聚合物形成,但本身将对等离子体的蚀刻特性产生影响[4]。
参考文献:Van de Sompel Phaedra、Khalilov Umedjon、Neyts Erik。- 对比等离子体辅助碳纳米管成核中的 H 蚀刻和 OH 蚀刻 物理化学杂志:C:纳米材料和界面 - ISSN 1932-7447 - 125:14(2021),第 7849-7855 页 全文(出版商 DOI):https://doi.org/10.1021/ACS.JPCC.0C11166 引用此参考:https://hdl.handle.net/10067/1783930151162165141