等离子体刻蚀金刚石膜的研究方法及现状

电子回旋共振等离子体刻蚀系统(ECR,Electron
Resonance)[6],是应超大规模集成电路(VLSI)技术的发展而开发的新型大面积高密度等离子体技术。它具有无金属电极污染、均匀性好、极低气压下高离化率
设备简单等优点,被认为在集成电路的刻蚀中拥有美好的应用前景。因此,在金刚石膜的刻蚀图形中,也被研究
者们所采用。如图2所示,在电子回旋共振等离子体刻蚀系统中,油扩散泵或分子泵将真空维持在10-5~10 2.45GHz的微波通过矩形波导传入到反应腔中。在磁场
87.5mT处,电子发生回旋谐振,充分吸收微波能量
体充分电离,从而产生低气压下高密度等离子体。对于刻蚀来说,较低气压时,离子体自由程更长,更有助于离子的加速。因而,可以在较低气压下产生大面积高密度等离子体的ECR系统,更容易产生各向同性刻蚀,甚至垂直图形化金刚石膜中,普遍所采用的工艺流程如图
其制备工艺为:
(1)利用溅射沉积或蒸发镀一层金属掩体,如
(2)利用传统掩模光刻技术制作光刻胶掩模图形
(3)采用专门化学刻蚀液图形化金属掩体,并去掉光刻胶;
(4)采用各向异性等离子体刻蚀图形化金刚石膜
或Ar+O2);
brother sharp(5)去掉金属掩体。
金刚石膜的研究现状
抗独特型抗体上世纪末,国外主要将重点放在实验室内刻蚀方面的基础研究。利用传统刻蚀装置研究不同等离子体下刻蚀参数对刻蚀的影响和不同掩体对刻蚀的影响。普遍关注的是反应参数对刻蚀的速率、刻蚀的各向异性以及刻后的表面粗糙度的影响。例如早在1996年Buchkremer-Hermanns等人[7]就以空气为气源,采用产生等离子体,研究了微波功率和气压对CVD金刚石膜刻蚀的影响。研究发现:微波功率一定时,刻蚀速率将随气压的增大先变大后变小;气压一定时,刻蚀速率将随微波功率的增大而显著增加。次年,美国的Gopi M.R.Sirineni 采用射频放电技术,研究了不同放电条件下的氧等离子体对CVD多晶金刚石膜刻蚀的影响。研究发现
图1ICP刻蚀系统结构示意图
知网向退休教授致歉
神经网络控制
图2ECR刻蚀系统结构示意图
哈尔滨职业技术学院学报图3图形化金刚石膜的工艺流程. All Rights Reserved.
图4不同偏压下产生的刻蚀
(a)偏压下的方向性刻蚀;(b)无偏压下的各向同性刻蚀(c)结合两种刻蚀得到的金刚石圆锥图5图形化的微电子器件
(a)场发射金刚石膜(b)掺硼单晶金刚石膜
(a)图形化的金刚石微机械
(b)刻蚀图形化金刚石膜的机理示意图
图6刻蚀图形化的金刚石微机械的工作机理
(a)
(b)
2004年法国M.Bernard 等人[12]采用ECR 系统以纯
三星p2250w
氧气为气源,Al 为掩体,气压为2×10-5Pa 和偏压为,刻蚀CVD 金刚石膜制作了金刚石场发射微器他们发现,在不加Al 掩体时,只能得到由于氧离子体优先刻蚀位错所形成的深坑,而得不到图形化的金刚石而加Al 掩体时,氧化形成的氧化铝非常有利于选国内在这方面的研究成果主要有:2005年上海交通
大学丁桂甫等人[14],利用法国进口的ICP 系统,采用氧气和氩气的混合气体,以NiTi 为掩体,气压16Pa,射频功率以及偏压为-1100V 的工艺,刻蚀热丝CVD 石膜制作金刚石微机械器件,并研究了刻蚀图形化金刚石膜的机理,如图6所示。他们发现使用氧气和氩气的混合气作气源时,物理溅射刻蚀和反应刻蚀共同作用面氧与金属膜掩体反应生成氧化物,充分阻止了氧对掩体下金刚石的化学刻蚀,而只对没有掩体的地方进行刻有关金刚石膜刻蚀的基础和应用研究已经开但是还存在许多不足之处。例如:不同等离子功率和气压对刻蚀的影响机制很少有人探讨,到目前为止还没有用于解释影响机制的理论模型。而且等离子体刻蚀在金刚石膜其它加工方面的应用研究目前尚处于初步探索研究之中,很少有所发现和进展。此外,国内对金刚石膜刻蚀的基础和应用研究投入不够,并且已有

本文发布于:2024-09-20 22:46:01,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/225559.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:刻蚀   研究   等离子体   掩体   影响   图形化   技术   采用
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议