诱导坑制备及其对宏孔硅光电化学腐蚀的影响

发布时间：2017-04-11 05:04

  本文关键词：诱导坑制备及其对宏孔硅光电化学腐蚀的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：宏孔硅可应用于微通道板和光子晶体等多个领域。制备规则排列的宏孔硅阵列结构首先需要在硅片表面加工诱导坑。本文对各向异性湿法腐蚀诱导坑工艺进行了研究,确定了欧姆接触层制备工艺,对光刻过程中出现的问题进行了分析,并给出合理可靠的光刻工艺条件,选用KOH溶液腐蚀出了倒四棱锥结构的诱导坑。研究了感应耦合等离子体(ICP)刻蚀诱导坑工艺,对其进行了理论与实验的分析,探索了ICP工艺刻蚀宏孔硅阵列,对深硅刻蚀中的Lag效应、孔内壁条带现象和RIE草现象进行了理论分析。研究了不同工艺制备的诱导坑对宏孔硅光电化学腐蚀的影响。倒四棱锥结构的诱导坑在光电化学腐蚀初期容易导致瓶颈效应,造成盲孔。倒四棱台结构的诱导坑使宏孔硅出现分叉现象。诱导坑制备时不一定需要在诱导坑末端做出尖的结构,但这会扩大宏孔硅的尺寸。当ICP刻蚀的诱导坑深度远大于宽度时,光电化学腐蚀诱导坑得到的宏孔硅不会出现分叉情况。
【关键词】：诱导坑 宏孔硅 光刻 各向异性湿法腐蚀 感应耦合等离子体刻蚀
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN305.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 宏孔硅简介8-9
• 1.2 宏孔硅的国内外研究概况9-10
• 1.3 宏孔硅的应用10-14
• 1.3.1 硅微通道板的应用10-12
• 1.3.2 宏孔硅用于MEMS器件12-13
• 1.3.3 宏孔硅用于光子晶体13-14
• 1.4 本论文的研究内容及意义14-15
• 第二章 宏孔硅光电化学腐蚀的机理研究15-20
• 2.1 多孔硅电化学腐蚀理论模型15-16
• 2.2 N型宏孔硅光电化学腐蚀原理16-20
• 第三章 各向异性湿法腐蚀诱导坑制备技术研究20-35
• 3.1 诱导坑及其制备流程简介20-21
• 3.2 硅的热氧化工艺21-25
• 3.2.1 硅的氧化工艺简介22-23
• 3.2.2 硅片的热氧化实验23-24
• 3.2.3 氧化时间对氧化层厚度的影响24-25
• 3.3 欧姆接触层制备工艺的研究25-27
• 3.3.1 欧姆接触层制备的对比实验25-26
• 3.3.2 欧姆接触工艺技术问题分析26-27
• 3.4 光刻工艺的优化27-31
• 3.4.1 光刻技术理论研究27-29
• 3.4.2 光刻实验29
• 3.4.3 对光刻中出现的问题分析29-31
• 3.5 各向异性湿法腐蚀对诱导坑的影响31-34
• 3.5.1 硅的各向异性腐蚀简介31-32
• 3.5.2 KOH溶液浓度及温度对腐蚀速率的影响32-33
• 3.5.3 晶向对准对诱导坑的影响33-34
• 3.6 小结34-35
• 第四章 基于ICP刻蚀工艺的诱导坑制备技术35-47
• 4.1 感应耦合等离子体刻蚀技术35-37
• 4.1.1 硅刻蚀技术主要类型35
• 4.1.2 Bosch技术原理及ICP刻蚀35-37
• 4.2 ICP刻蚀诱导坑工艺流程37-38
• 4.3 ICP制备诱导坑的问题分析38-40
• 4.4 基于ICP的宏孔硅阵列刻蚀技术研究40-46
• 4.4.1 ICP深刻蚀的迟滞（Lag）效应40-42
• 4.4.2 孔内壁条带现象42-44
• 4.4.3 微掩膜效应与RIE草状结构44-45
• 4.4.4 ICP刻蚀宏孔硅工艺的特殊性45-46
• 4.5 小结46-47
• 第五章 诱导坑对宏孔硅光电化学腐蚀的影响47-53
• 5.1 宏孔硅光电化学腐蚀实验47-48
• 5.1.1 光电化学腐蚀装置47
• 5.1.2 光电化学腐蚀实验操作流程47-48
• 5.2 湿法腐蚀诱导坑的影响48-51
• 5.3 ICP刻蚀诱导坑的影响51
• 5.4 小结51-53
• 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57
• 发表论文和科研情况说明57

  本文关键词：诱导坑制备及其对宏孔硅光电化学腐蚀的影响，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：298346