引言
反应离子蚀刻 (RIE)是一种干法蚀刻工艺,与半导体工业中使用的互补金属氧化物半导体(CMOS)方法兼容。在不希望湿法蚀刻造成金属污染或湿法蚀刻无法提供所需方向性的情况下,RIE通常用于从基板上去除硅。RIE使用与硅反应形成挥发性物质的活性气体,挥发性物质被抽走,从而去除硅。该反应是准各向同性的,因为硅的去除通常在所有方向几乎均等地发生。由于在创建纳米孔或沟槽等高纵横比结构时不希望出现各向同性,因此需要额外的步骤来使蚀刻工艺各向异性。
实验
为了测试不同的蚀刻参数,蚀刻和分析了所谓的“easycleave”结构。如图1所示,Easycleave 是一块1 cm x 2 cm 的硅晶片,带有50 nm 厚的带有孔阵列的铬蚀刻掩模。孔径在原始晶格的轴之间以84.5°的角度排列。这种非 90° 角确保沿着晶圆晶面的切割总是会穿过一些孔隙,因此得名 easycleave。蚀刻掩模由11种不同直径的圆形孔阵列组成。对于每个直径,最多有7个不同孔间距的阵列。因此,easycleave掩模提供了广泛的结构参数来严格测试蚀刻程序和参数。(江苏英思特半导体科技有限公司)
图1。一个易切割样品的扫描电镜图像
由于蚀刻仪器专为使用4英寸晶圆而设计,因此有必要使用载体晶圆来固定易切割样品。载体晶圆(110,p掺杂硅,4 英寸,500 nm厚)涂有一层正光刻胶,该光刻胶以4000 rpm 的速度旋涂,并在 120 °C 下硬烘烤10分钟。光致抗蚀剂可防止载体晶圆被蚀刻,从而避免因高硅负载而产生的不必要的蚀刻现象,并确保晶圆的可重复使用性。
结果和讨论
如图2(a)和3所示,孔变宽发生在纳米孔长度的中间部分,并且可能发生在没有掩模底切或锥形的纳米孔中。在较宽的纳米孔中,例如 500 nm 直径,这种现象主要表现为孔中间部分的粗糙外观,如图2(a) 中突出显示的那样。在较小直径的纳米孔中,这种粗糙度使孔的中间部分变宽,直径大于掩模的直径。这种粗糙度和加宽仅影响纳米孔的中间部分。(江苏英思特半导体科技有限公司)
在整个研究中观察到的所有情况下,扇贝都可以在孔的底部看到,并且通常直径已经恢复到面具的直径甚至更小。为了阐明在蚀刻过程中何时开始形成这种粗糙度,循环数从N= 200 逐渐减少,其中粗糙度在10到12个扇贝后开始,减少到N= 50。即使通过N= 50个循环,在10到12个扇贝之后,粗糙度遮盖了扇贝。这表明粗糙度不仅是由创建高纵横比结构所需的较长蚀刻时间引起的伪影,而且在蚀刻过程中相对较早地出现。
图2。(a)对d = 360 nm掩模直径的扫描电镜图像,(b)用d = 360 nm掩模直径测量的孔隙图像。
图3 纳米孔的直径d与纳米孔内的深度x的μm相比
结论
在这项工作中,研究并优化了蚀刻工艺以在硅中蚀刻圆柱形纳米孔,直径在280和500 nm之间,深度约为7 μ m,这些样品非常适合用于实现硅纳米光子学的纳米结构。
与完美圆柱体的剩余偏差在公差范围内以创建具有高反射率和明确定义的光子带隙的光子晶体。稍短的长度对于我们的应用来说仍然足够,并且可以通过增加循环次数来进一步改进,尽管这样做需要进一步优化。目前的优化是通过操纵多个蚀刻参数并将2步工艺转移到3步DREM Bosch工艺来实现的。在未来的工作中,可以通过使用对硅具有化学惰性的气体(例如氩气)来进一步改进三步法,以确保去除碳氟化合物,但不会对硅进行化学蚀刻,从而真正分离去除和蚀刻步骤。以指数方式而不是线性方式调整参数的能力也会提供更多的自由度。我们预见到转向4步DREAM(存款、移除)添加氧等离子体步骤以通过形成氧化硅层进一步保护壁,还可以提供更多途径来进一步改善和扩展纳米结构的 RIE。(江苏英思特半导体科技有限公司)
江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洁设备,RCA清洗机,KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。
审核编辑黄宇
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本文章提出了一种新的半导体超卤素深度分析方法,在通过臭氧氧化去除一些硅原子层,然后用氢氟酸蚀刻氧化物后,重复测量,然后确定了成分和表面电位的深度分布,因此这种分析技术提供了优于0.5纳米的深度分辨率
发表于 04-18 16:35
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最近,电动汽车和电池的领先制造商特斯拉公司发布了一种新型圆柱形锂离子电池的“无极耳”设计概念,这在电池专家中引起了不小的轰动(参考文献1)。特斯拉声称,这项创新设计使现有电化学体系下的汽车续航里程和
发表于 04-19 16:24
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在使用低温卡盘的低压高密度等离子体反应器中研究了硅结构的深且窄的各向异性蚀刻。我们华林科纳以前已经证明了这种技术在这种结构上的可行性。已经研究了蚀刻速率和轮廓的改进,并且新的结果显示,在5 μm
发表于 05-11 15:46
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在本文中,使用电感耦合等离子体(ICP)蚀刻方法进行了阵列制作铁氧化物纳米点的生物纳米过程,ICP法是一种很有前途的方法,用于半导体图案化的干蚀刻方法,这种方法的特点是通过安装在反应室顶部的天线线圈
发表于 05-19 16:05
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通过使用多级等离子体蚀刻实验设计、用于蚀刻后光致抗蚀剂去除的替代方法,以及开发自动蚀刻后遮盖物去除顺序;一种可再现的基板通孔处理方法被集成到大批量GaAs制造中。对于等离子体蚀刻部分,使用光学显微镜
发表于 06-23 14:26
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本文描述了我们华林科纳用于III族氮化物半导体的选择性侧壁外延的具有平面侧壁刻面的硅微米和纳米鳍的形成。通过湿法蚀刻取向的硅晶片生产鳍片。使用等离子体增强化学气相沉积来沉积二氧化硅,以产生硬掩模
发表于 07-08 15:46
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蚀刻机理 诸如KOH-、NaOH-或TMAH-溶液的强含水碱性介质蚀刻晶体硅通孔 硅+ 2 OH- + 2 H O 硅(OH) + H 二氧化硅(OH) 2- + 2 H 因为不同晶面的Si原子
发表于 07-11 16:07
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倍加福新推的M18系列圆柱形光电传感器,为广泛的标准应用而设计。该系列拥有三种外壳设计,均提供五种检测模式,配备统一的电气接口,各具功能特色,可灵活应用。
发表于 08-05 09:27
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M18系列圆柱形光电传感器的设计,具备很强的功能性,可根据应用要求灵活选择。产品可选择采用连接器或固定线缆出线,包含侧面出光或轴向出光两种外壳设计。
发表于 08-05 09:27
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反应性离子蚀刻综合了离子蚀刻和等离子蚀刻的效果:其具有一定的各向异性,而且未与自由基发生化学反应的材料会被蚀刻。首先,蚀刻速率显著增加。通过离子轰击,基材分子会进入激发态,从而更加易于发生反应
发表于 09-19 15:17
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为制备出具有离子输运调节功能的石墨烯纳米孔,科研人员利用重离子辐照的方法在石墨烯上制备出单个纳米孔,并通过与PET锥形支撑孔相结合、在石墨烯纳米孔周围构建栅极实现对石墨烯纳米孔周围电势及离子输
发表于 12-02 10:19
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纳米孔传感的原理是在固定的施加电压下,监测分析物通过小孔引起的离子流波动。修饰功能元素到固体纳米孔内壁是调节其输运特性的常用策略。为了只获得内壁修饰的纳米孔,通常需要在修饰后对外表面进行等离子蚀刻处理,或在修饰前在外表面镀上一层惰性层
发表于 12-13 11:35
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Glenair现已意识到战略军事、航空航天和特殊工业市场对于连接器系列需求日益增长,Mighty Mouse微型圆柱形连接器和电缆能够模仿最流行的军用装备规范连接器(例如MIL-DTL-38999
发表于 02-22 11:17
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目前新能源汽车电池主要有、圆柱形、方形及软包电池、而圆柱形电池在技术成熟层面相比于其它电池稳定许多、因此被广泛应用、因需要将多个电池捆绑在一起组成电车电池组、在组装过程中需要使用到胶粘剂、所以在圆柱形电池组组成时对使用的胶粘剂要求很严格!
发表于 03-20 16:39
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软包锂离子电池和圆柱形锂离子电池比较?一、软包锂离子电池软包锂离子电池是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳,与其他电池的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这也是软包锂离子电池中最关键、技术难度高
发表于 08-02 09:24
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日本电产三协成功研发出使用圆柱形硅凝胶的触觉设备,该圆柱形硅凝胶是三协的自主产品。
发表于 12-07 12:36
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