导读:本文包含了刻蚀机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:等离子体,离子束,各向异性,湿法,空穴,压印,沟槽。
刻蚀机理论文文献综述
邢攸美,李潇逸,高立江,李欢,倪芸岚[1]（2019）在《双氧水系铜刻蚀液各向异性刻蚀机理和方法研究进展》一文中研究指出高精细芯片和显示集成电路主要采用铜制程,其光刻工艺中形成铜膜层结构所需用的铜刻蚀液中最主要的为双氧水系铜刻蚀液。然而双氧水系铜刻蚀液需添加控制刻蚀方向、刻蚀速率和延长刻蚀液使用寿命的相关添加剂,上述类型的添加剂研究随着铜制程的进一步推进而不断进行,研究和应用产生的问题亟待解决。(本文来源于《浙江化工》期刊2019年09期）
张辉[2]（2018）在《石英各向异性湿法刻蚀机理及工艺模型研究》一文中研究指出石英晶体各向异性湿法刻蚀是MEMS微机电系统结构加工的重要研究方向之一,然而其复杂的各向异性刻蚀特性致使刻蚀演化过程和结果难以预测和控制。本论文以石英晶体为研究对象,通过实验和理论相结合的方式研究了石英各向异性湿法刻蚀特性和形貌预测方法。实验方面,设计实验获取了石英晶体在不同刻蚀条件下的各向异性刻蚀速率和形貌结构特征,并基于台阶流动理论从原子角度分析了石英晶体的刻蚀过程,解释了不同类型的原子在晶面刻蚀过程中的作用;理论方面,提出了利用进化蒙特卡罗算法模拟石英湿法刻蚀速率和形貌结构的方法,实现了对全晶面刻蚀速率以及不同切型晶片任意掩膜下刻蚀结构和表面形貌的精确模拟。此外,基于表面激活能理论和原子间键能关系提出了微观原子激活能理论,成功地解释了石英晶体刻蚀各向异性的作用机理。论文主要内容如下:首先,针对石英晶体刻蚀衬底建模和表面原子类型划分问题,通过对石英晶体原子结构以及晶面原子排列特征与刻蚀速率之间对应关系的分析,提出了石英类硅键角原子模型和六指数键角分类方法并以此构建了刻蚀衬底模型和界定了表面原子类型。石英晶体不同晶面具有不同的表面原子结构,其刻蚀速率、表面形貌等特性受硅硅以及硅氧原子间相对位置和角度关系影响密切。模型中,表面原子类型由其邻原子数目及夹角关系决定;不同晶面的表面原子类型和所占比例不同。其次,针对石英晶体在刻蚀过程中呈现的各向异性刻蚀形貌和结构特征,提出了石英晶体刻蚀的台阶流动刻蚀理论并分析了台阶处不同类型原子在刻蚀过程中的作用。为了直观地展示不同类型表面原子移除概率的差异,以原子模型理论为基础构建了石英表面原子移除概率函数(QUARTZ-RPF),以及石英各主要晶面的蒙特罗刻蚀衬底形貌仿真模型,明确了晶面原子排列结构与其各向异性刻蚀特性之间以及微观原子刻蚀概率与宏观品面刻蚀速率之间的关系。再次,为了实现对不同刻蚀工艺条件下石英晶体全晶面刻蚀速率以及不同切型晶面任意掩膜形状刻蚀结构和表面形貌的准确模拟计算,建立了进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型(EMC)。依靠少量典型晶面(速率极值处)的实验刻蚀速率,EA进化算法通过不断修正MC刻蚀模型中QUARTZ-RPF方程能量参数的取值来调整各类型表面原子的移除概率以及校核晶面仿真刻蚀速率,最终使各晶面(h k m 1)仿真刻蚀速率比值与实验数据趋于一致。此时,QUARTZ-RPF方程具备了精确约束各类型表面原子刻蚀概率和描述石英晶体刻蚀结构和形貌特征的能力。然后,为了充分研究石英晶体的各向异性刻蚀特征以及外部条件对其刻蚀特性的影响作用,设计了相关实验对石英晶体在不同刻蚀条件下的全晶面刻蚀速率和多种切向掩膜晶片(Z_cut、At_cut和Bt_cut)的叁维刻蚀结构和表面形貌进行了研究,获得了石英晶体刻蚀各向异性特征的变化规律,明确了刻蚀速率极值处晶面在掩膜特征结构面形成过程中的作用以及探寻了晶面激活能与石英刻蚀各向异性刻蚀速率的关系,为建立的石英刻蚀结构和形貌模拟仿真模型提供了实验和理论依据。最后,为了验证提出的进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型的模拟精度,建立了相关模型对不同刻蚀工艺条件下石英全晶面刻蚀速率以及Z_cut、At_cut和Bt_cut掩膜晶片刻蚀结构和形貌进行了预测,并从基于表面激活能理论从微观原子激活能角度解释了石英晶体湿法刻蚀产生各向异性现象的原因。通过对比仿真数据和实验结果表明了 EMC石英刻蚀工艺模型可以有效地模拟石英刻蚀速率、结构形貌等各向异性特征。(本文来源于《东南大学》期刊2018-03-12）
王亚会[3]（2017）在《氮化镓光电化学刻蚀机理的研究》一文中研究指出宽禁带(3.4 eV)的氮化镓(Gallium nitride,GaN)被认为是第叁代半导体材料之一,在电子和光电子等领域有着广阔的应用前景;然而,采用传统湿法刻蚀方法难以实现化学性质极为惰性的GaN的高效高质加工。近年来研究发现基于光生空穴的光电化学(PEC)刻蚀是一条可行的加工途径,但因现行制备技术尚无法制出无位错缺陷的GaN晶片,各种位错缺陷所造成的晶体表面空穴分布不均将严重影响刻面质量;因此,弄清GaN表界面特别是各种位错缺陷对PEC刻蚀过程的影响,对发展湿法刻蚀加工方法有着重要的理论意义。PEC刻蚀通常采用水基刻蚀液;H_2O和OH~-理论上均可与GaN形成氧化层,但对两者间的差异迄今尚无深入的研究。本论文拟分别采用非水电解液(Deep Eutectic Solvents,DESs)和水基刻蚀液,系统调查电极电位、OH~-离子浓度、水和紫外(UV)光强度等因素,对n型GaN晶体(0001)面PEC刻蚀过程的影响及规律,旨在为发展GaN晶片的化学机械平坦化和基于导电掩膜的无外加对电极的PEC(ELPEC)加工GaN器件等方法提供理论依据。论文第叁章主要研究了:(1)暗态下GaN在DES和浓H_3PO_4中的化学刻蚀,以及在DES中的电化学阳极腐蚀;(2)UV光照下GaN在不同的DES和水相溶液中的表/界面反应过程和光电化学刻蚀机理,包括H_2O、光照强度、电极电位、OH~-浓度等因素的影响;(3)采用以金属Ti栅为掩模的GaN电极,系统调查了溶液成份、刻蚀电位和电化学方法等,对其PEC刻蚀速度和表面形貌的影响及规律。实验结果证明:(1)GaN在Reline(氯化胆碱+尿素)中,暗态电化学阳极腐蚀或光电化学阳极腐蚀可简单有效地反映出其表面和亚表面损伤和各种类型的位错;(2)刻蚀电位是影响PEC刻蚀反应过程和刻面形貌的关键因素之一;在GaN/Ethaline(氯化胆碱+乙二醇)或水的界面,空穴和OH~-离子发生反应的电位远低于空穴和水、羟基或Cl~-离子发生反应的电位;空穴和OH~-离子反应除可引发GaN腐蚀还可生成羟基自由基(OH·);(3)低电位下的刻蚀主要涉及OH~-离子;如OH~-离子浓度低,刻蚀受扩散控制可产生平滑的刻面;如OH~-离子浓度高,刻蚀受反应动力学控制,刻蚀慢而不均且刻面会产生晶须结构,原因是电子-空穴复合容易发生在晶体位错部位使空穴在晶体/溶液界面分布不均,并且晶体表面产生的氧化物膜层较厚;(4)高电位下的刻蚀涉及OH~-离子和水的共同作用;水和空穴的反应以自我限制的方式所生成的表面氧化层可有效地阻止刻蚀不均;同时,空间电荷层的强电场既可阻止氧化物膜层内电子和空穴的复合增加刻速,使氧化膜溶解仍为OH~-扩散控制,刻蚀可获得具有原始台阶结构的平滑刻面。论文第四章,采用光刻技术和磁控溅射技术制备了以金属铂(Pt)栅为掩模的GaN电极;设计和制备了光电化学薄层流动电解池;调查了在刻蚀溶液静止和层流条件两种条件下,分别采用O_2、S_2O_8~(2-)和H_2O_2作为ELPEC刻蚀的氧化剂时刻速和刻面形貌的差异。实验结果发现:(1)采用层流溶液可改善物料平衡使刻蚀在平面方向上均匀发生;(2)在酸性条件下,H_2O_2的还原电位比S_2O_8~(2-)更正,但其可消耗掉表面空穴,导致刻蚀速度较慢,采用层流溶液可减小边缘效应;(3)S_2O_8~(2-)可通过电化学和光化学两条途径生成SO_4~-,由于SO_4~-可将空穴注入价带与GaN反应,因此刻蚀速率高;但在碱性溶液中,SO_4~-可与H_2O或OH~-生成OH·,使溶液pH迅速降低,生成较厚的氧化层;(4)碱性条件下刻面粗糙度Ra更小,并且对缺陷部位没有选择性。基于以上结果,发展出了一种基于软模板的距离敏感ELPEC加工方法。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-05-01）
包强[4]（2016）在《晶体表面的离子束刻蚀机理研究》一文中研究指出随着科学技术的发展,空间光学元件、高功率激光器、X射线光学系统得到越来越多的应用,同时集成电路也向着大规模以及超大规模发展,这就对光学以及光电元件表面质量提出了较高的要求。离子束刻蚀抛光作为一种非接触抛光技术,有着诸多的优点,因此在获取光学以及光电元件高质量表面时得到了广泛的应用。本文的研究内容主要分为两部分：离子束刻蚀抛光和KDP的离子束沉积修正抛光。主要对石英、硫化锌以及KDP进行了离子束刻蚀抛光,研究了不同的离子束工艺参数对离子束刻蚀抛光的影响；同时研究了离子束沉积修正抛光技术,并对KDP进行了离子束沉积修正抛光。(1)石英、硫化锌以及KDP的离子束刻蚀抛光。研究了不同的工艺参数(离子束入射能量、离子束流、离子束入射角度以及工作气体流量)对离子束刻蚀的影响,揭示了晶体表面在离子束刻蚀过程中表面形貌的演变与离子束参数之间关系,以及晶体表面的离子束刻蚀机理。(2)KDP的离子束沉积修正抛光。首先进对制备好的平坦化层的减薄处理,对比了ICP减薄以及离子束刻蚀减薄,选择了离子束刻蚀减薄平坦化层,工艺参数为：离子束入射角度为45°,离子束流为354 μA/cm2,离子束入射能量500eV,工作气体中氩气氧气流量分别为7.2sccm和6sccm:然后选择了离子束沉积修正抛光工艺参数,选择一个KDP和PI胶平坦化层有相同刻蚀速率,同时表面形貌不会有较大损失的工艺参数,工艺参数为：离子束入射角度为450,离子束流为310 μ/cm2,离子束入射能量为400eV,工作气体中氩气氧气流量分别为12.2sccm和1sccm:最后对KDP进行了离子束沉积修正抛光,最终使得KDP表面粗糙度值降低了0.31nm。(本文来源于《西安工业大学》期刊2016-05-24）
奚志环[5]（2015）在《刻蚀反应对镍和四氧化叁铁形貌的影响以及刻蚀机理研究》一文中研究指出在现代材料中，磁性材料的性能与应用受到了研究人员越来越广泛的关注。材料的性能不仅取决于其化学成分，而且与其形貌、尺寸和结构有关。绝大多数材料的形貌、尺寸和结构直接决定其性能和应用，因此对于材料的形貌、尺寸和结构进行控制成为材料科学研究的前沿之一。对于镍球（Ni）和四氧化叁铁（Fe3O4）八面体的形貌调控以及性能研究是本论文研究的重点。通过刻蚀反应对Ni和Fe3O4的形貌和表面形态进行调控，并初步探讨了刻蚀的机理，展望了刻蚀后镍微米球在污水处理以及电化学催化氧化甲醇方面的应用前景。主要研究内容及结果如下：1.通过简单的溶剂热法合成出表面粗糙、直径在1-4μm、面心立方相（fcc）和密排六方相（hcp）混合的镍微米球。随后，将干燥的镍微米球在90℃水浴条件下，含0.9mmol FeCl3·6H2O的20mL丙叁醇（Gly）中机械搅拌90min进行刻蚀。刻蚀后镍微米球仍然是fcc和hcp相的混合结构，只是hcp相的含量减少，因为hcp相的镍被Fe3+氧化。之后，对刻蚀前后的镍微米球进行吸附性能和电催化氧化甲醇的测试，实验结果表明：刻蚀后的镍微米球显示了更高的吸附容量（157.5mg/g）和更高的氧化电流密度（177.83A/cm2）。这说明刻蚀后的镍微米球有较好的吸附特性和催化能力。刻蚀后的镍微米球可能由于纳米结构的表面以及大量位错和缺陷的存在而表现出高的反应活性。2.通过透射电子显微镜对镍球刻蚀后的形貌和微观结构进行分析的过程中，我们观察到了一个有趣的团聚现象：四个刻蚀后镍微米球在47s内团聚成一个鸭舌帽一样的粒子。记录了固体微米级晶体团聚的过程，发生在几个镍微米球之间的团聚现象是非常罕见的。HRTEM过程中产生的焦耳热导致位于镍微米球表层的hcp相的纳米结构镍熔化，使得表面的原子吸附周围的分子或原子以降低表面能，进行重新排列，这可能是导致团聚的主要原因。3.通过简单的溶剂热法，利用水合肼作为还原剂，合成出分散性良好的具有八面体形貌的四氧化叁铁。随后，利用乙酸的酸性对干燥的Fe3O4纳米粒子进行刻蚀，来改变Fe3O4纳米粒子表面形貌。在刻蚀的过程中，我们观察了刻蚀温度、时间以及酸（碱）量对Fe3O4八面体形貌演变和尺寸变化的影响。研究了不同刻蚀条件得到的产物的磁性性能，发现通过刻蚀条件为5mg Fe3O4+10mL CH3COOH+30mL Gly+室温下机械搅拌120min时得到的样品有着最高的饱和磁化强度。此外，对Fe3O4纳米粒子的刻蚀机理也进行了推理讨论：刻蚀过程中Fe3O4纳米粒子经历了奥斯特瓦尔德熟化过程。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01）
孙阳[6]（2010）在《深亚微米集成电路制造中刻蚀机理工艺研究及应用》一文中研究指出等离子体干法刻蚀是大规模集成电路制造中最关键的工艺之一。随着大规模集成电路制造朝着更高集成度,更小关键尺寸以及更大晶圆半径的方向发展,对工艺的精度和可重复性要求越来越高。在深亚微米尺寸条件下,有必要对刻蚀机理的进一步的理解和掌握。本论文利用上海宏力半导体制造有限公司先进的8英寸集成电路制造设备,把论文研究和生产实践相结合,以达到产学研相结合的目的。本文首先叙述了刻蚀工艺的发展及现状。刻蚀工艺从湿法刻蚀发展到干法刻蚀；刻蚀系统从等离子体增强刻蚀系统,反应离子刻蚀系统逐步发展到磁场增强反应离子刻蚀系统和感应耦合等离子体系统,并着重讲述了反应离子刻蚀的机理及特点。刻蚀系统及相应工艺的发展满足了线宽从亚微米到深亚微米的要求。本文其次研究了深亚微米集成电路制造中最关键的工艺之—浅沟槽隔离工艺的优化。优化主要通过叁个方面一个是沟槽圆顶角(Top Corner Rounding, TCR),二是STI的倾斜角度,叁是沟槽圆下角(Bottom Corner Rounding, BCR)。通过优化STI工艺显着提高了器件性能。本文最后研究了C5F8/O2/AR/C2H2F2混合气态在不同条件下对自对准联接孔(SAC)工艺的影响。本文指出通过调节C5F8/02的比率和C2H2F2的流量可以改善Si02对Si3N4的选择比,并且对其机理进行了解释。(本文来源于《复旦大学》期刊2010-10-09）
王权岱,段玉岗,卢秉恒,杨连发[7]（2009）在《MEMS压印模板制作的刻蚀机理及尺寸控制方法》一文中研究指出为了提高基于湿法刻蚀压印模板制作工艺中刻蚀图形尺寸的控制精度,研究了玻璃湿法刻蚀的反应动力学过程,得到刻蚀剂中(HF)2为决定反应速率的主要活性成分的结论;结合实验建立了合理的刻蚀速率模型.采用不同氢氟酸浓度的刻蚀液进行了实验,实测刻蚀速率与理论计算数值的对比结果表明模型预测精度达到96%以上.基于该模型刻蚀深度确定刻蚀时间进行了压印模板制作的实验,制作了图形特征尺寸为15μm、刻蚀深度为8μm的压印模板.对模板图形的测量结果表明,通过该模型预测的尺寸误差仅为0.05μm.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2009年01期）
王海,文莉,向伟伟,张秋萍,褚家如[8]（2008）在《微小等离子体发生器刻蚀机理的研究》一文中研究指出采用二维流体模型对扫描刻蚀加工中的微小等离子体发生器的刻蚀机理进行了数值仿真研究。该微小等离子体发生器为微空心阴极放电器件,当工作气体为SF6,工作气压在5 kPa~9 kPa时,空心阴极处微孔半径为0.25μm时,空心阴极外部区域的F原子的有效弥散长度在0.5μm~1.8μm之间变化,且浓度在3×1011cm-3~1.7×1012cm-3之间,基本满足扫描刻蚀加工的需求。(本文来源于《微细加工技术》期刊2008年05期）
刻蚀机理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
石英晶体各向异性湿法刻蚀是MEMS微机电系统结构加工的重要研究方向之一,然而其复杂的各向异性刻蚀特性致使刻蚀演化过程和结果难以预测和控制。本论文以石英晶体为研究对象,通过实验和理论相结合的方式研究了石英各向异性湿法刻蚀特性和形貌预测方法。实验方面,设计实验获取了石英晶体在不同刻蚀条件下的各向异性刻蚀速率和形貌结构特征,并基于台阶流动理论从原子角度分析了石英晶体的刻蚀过程,解释了不同类型的原子在晶面刻蚀过程中的作用;理论方面,提出了利用进化蒙特卡罗算法模拟石英湿法刻蚀速率和形貌结构的方法,实现了对全晶面刻蚀速率以及不同切型晶片任意掩膜下刻蚀结构和表面形貌的精确模拟。此外,基于表面激活能理论和原子间键能关系提出了微观原子激活能理论,成功地解释了石英晶体刻蚀各向异性的作用机理。论文主要内容如下:首先,针对石英晶体刻蚀衬底建模和表面原子类型划分问题,通过对石英晶体原子结构以及晶面原子排列特征与刻蚀速率之间对应关系的分析,提出了石英类硅键角原子模型和六指数键角分类方法并以此构建了刻蚀衬底模型和界定了表面原子类型。石英晶体不同晶面具有不同的表面原子结构,其刻蚀速率、表面形貌等特性受硅硅以及硅氧原子间相对位置和角度关系影响密切。模型中,表面原子类型由其邻原子数目及夹角关系决定;不同晶面的表面原子类型和所占比例不同。其次,针对石英晶体在刻蚀过程中呈现的各向异性刻蚀形貌和结构特征,提出了石英晶体刻蚀的台阶流动刻蚀理论并分析了台阶处不同类型原子在刻蚀过程中的作用。为了直观地展示不同类型表面原子移除概率的差异,以原子模型理论为基础构建了石英表面原子移除概率函数(QUARTZ-RPF),以及石英各主要晶面的蒙特罗刻蚀衬底形貌仿真模型,明确了晶面原子排列结构与其各向异性刻蚀特性之间以及微观原子刻蚀概率与宏观品面刻蚀速率之间的关系。再次,为了实现对不同刻蚀工艺条件下石英晶体全晶面刻蚀速率以及不同切型晶面任意掩膜形状刻蚀结构和表面形貌的准确模拟计算,建立了进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型(EMC)。依靠少量典型晶面(速率极值处)的实验刻蚀速率,EA进化算法通过不断修正MC刻蚀模型中QUARTZ-RPF方程能量参数的取值来调整各类型表面原子的移除概率以及校核晶面仿真刻蚀速率,最终使各晶面(h k m 1)仿真刻蚀速率比值与实验数据趋于一致。此时,QUARTZ-RPF方程具备了精确约束各类型表面原子刻蚀概率和描述石英晶体刻蚀结构和形貌特征的能力。然后,为了充分研究石英晶体的各向异性刻蚀特征以及外部条件对其刻蚀特性的影响作用,设计了相关实验对石英晶体在不同刻蚀条件下的全晶面刻蚀速率和多种切向掩膜晶片(Z_cut、At_cut和Bt_cut)的叁维刻蚀结构和表面形貌进行了研究,获得了石英晶体刻蚀各向异性特征的变化规律,明确了刻蚀速率极值处晶面在掩膜特征结构面形成过程中的作用以及探寻了晶面激活能与石英刻蚀各向异性刻蚀速率的关系,为建立的石英刻蚀结构和形貌模拟仿真模型提供了实验和理论依据。最后,为了验证提出的进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型的模拟精度,建立了相关模型对不同刻蚀工艺条件下石英全晶面刻蚀速率以及Z_cut、At_cut和Bt_cut掩膜晶片刻蚀结构和形貌进行了预测,并从基于表面激活能理论从微观原子激活能角度解释了石英晶体湿法刻蚀产生各向异性现象的原因。通过对比仿真数据和实验结果表明了 EMC石英刻蚀工艺模型可以有效地模拟石英刻蚀速率、结构形貌等各向异性特征。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
刻蚀机理论文参考文献
[1].邢攸美,李潇逸,高立江,李欢,倪芸岚.双氧水系铜刻蚀液各向异性刻蚀机理和方法研究进展[J].浙江化工.2019
[2].张辉.石英各向异性湿法刻蚀机理及工艺模型研究[D].东南大学.2018
[3].王亚会.氮化镓光电化学刻蚀机理的研究[D].厦门大学.2017
[4].包强.晶体表面的离子束刻蚀机理研究[D].西安工业大学.2016
[5].奚志环.刻蚀反应对镍和四氧化叁铁形貌的影响以及刻蚀机理研究[D].吉林大学.2015
[6].孙阳.深亚微米集成电路制造中刻蚀机理工艺研究及应用[D].复旦大学.2010
[7].王权岱,段玉岗,卢秉恒,杨连发.MEMS压印模板制作的刻蚀机理及尺寸控制方法[J].纳米技术与精密工程.2009
[8].王海,文莉,向伟伟,张秋萍,褚家如.微小等离子体发生器刻蚀机理的研究[J].微细加工技术.2008
论文知识图
