半导体湿法刻蚀加工技术
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作者陈云，陈新著
出版社科学出版社
ISBN9787030747440
出版时间2023-09
装帧平装
开本其他
定价89元
货号13776894
上书时间2024-11-26
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目录
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前言
主要缩写对照表
第一章 绪论 1
1.1 半导体加工简介 1
1.2 半导体刻蚀加工技术 2
1.2.1 干法刻蚀加工技术 3
1.2.2 湿法刻蚀加工技术 5
1.2.3 金属辅助化学刻蚀加工技术 15
1.3 小结 16
参考文献 16
第二章 半导体的金属辅助化学刻蚀加工 19
2.1 金属辅助化学刻蚀简介 19
2.1.1 金属辅助化学刻蚀的历史 19
2.1.2 金属辅助化学刻蚀原理 21
2.1.3 金属催化剂 23
2.1.4 刻蚀剂 24
2.1.5 晶体相关性 25
2.1.6 微孔硅 26
2.2 基于金属辅助化学刻蚀的加工 27
2.2.1 孔和纳米线 28
2.2.2 槽 29
2.2.3 3D加工 30
2.2.4 螺旋结构 34
2.3 实际加工中的注意事项 37
2.3.1 催化剂和工艺设计 37
2.3.2 刻蚀停止 38
2.3.3 流体流动诱导运动和预刻蚀HF浸入 38
2.3.4 黏附层厚度 39
2.3.5 催化剂堆顶层 40
2.3.6 催化剂清洁度 40
2.4 小结 40
参考文献 40
第三章 硅折点纳米线的可控刻蚀加工 45
3.1 折点纳米线加工研究背景 45
3.2 折点纳米线的金属刻蚀过程建模研究 48
3.3 硅折点纳米线加工方法 52
3.4 半导体折点纳米线加工控制 52
3.4.1 折点数量控制 52
3.4.2 长度控制 53
3.4.3 角度控制 54
3.5 硅折点纳米线加工工艺优化 55
3.5.1 样品几何位置对硅折点纳米线形貌的影响 55
3.5.2 刻蚀时间对硅折点纳米线形貌的影响 56
3.5.3 甘油体积对硅折点纳米线形貌的影响 58
3.6 硅折点纳米线的力学性质研究 59
3.6.1 建模方法 59
3.6.2 仿真结果与验证 60
3.6.3 纳米线缺陷对其力学性能的影响规律 62
3.6.4 硅折点纳米线的润湿特性和反射率 65
3.7 小结 67
参考文献 67
第四章 超高深径比纳米线刻蚀加工 70
4.1 超高深径比纳米线刻蚀加工研究背景 70
4.2 PS纳米球刻蚀加工方法 70
4.2.1 PS纳米球自组装 70
4.2.2 PS纳米球刻蚀 72
4.2.3 刻蚀时间及刻蚀功率对PS纳米球刻蚀速率的影响规律 73
4.2.4 辅助气体的种类对PS纳米球刻蚀速率的影响规律 74
4.3 超高深径比纳米线刻蚀加工结果及表征 76
4.4 小结 77
参考文献 77
第五章 单纳米精度硅孔阵列刻蚀加工 80
5.1 单纳米精度硅孔阵列刻蚀加工研究背景 80
5.1.1 离子束加工 81
5.1.2 电子束加工 83
5.1.3 离子轨迹刻蚀加工 83
5.1.4 电子束光刻辅助的反应离子刻蚀加工 84
5.1.5 阳极氧化铝薄膜辅助加工 85
5.1.6 金属辅助等离子体刻蚀加工 86
5.1.7 金属辅助化学刻蚀加工 87
5.2 单纳米精度掩膜板加工 89
5.2.1 二氧化硅包覆金纳米粒子自组装 89
5.2.2 旋涂工艺研究 91
5.2.3 二氧化硅包覆金纳米粒子自组装结果表征 93
5.3 纳米孔阵列刻蚀加工 94
5.3.1 刻蚀加工平台搭建 95
5.3.2 单纳米精度硅孔阵列刻蚀加工形貌演变过程 96
5.4 单纳米精度硅孔阵列刻蚀加工的机器学习建模 99
5.4.1 建模过程 100
5.4.2 模型参数训练 103
5.4.3 预测模型 105
5.4.4 模型验证 107
5.4.5 结果预测 111
5.5 单纳米精度硅孔阵列刻蚀加工的机理 112
5.6 小结 114
参考文献 114
第六章 第三代半导体碳化硅的电场和金属辅助化学刻蚀复合加工 120
6.1 第三代半导体碳化硅湿法刻蚀加工研究背景 120
6.2 电场和金属辅助化学刻蚀复合加工方法 121
6.3 电场和金属辅助化学刻蚀复合加工结果 122
6.3.1 恒电压模拟 122
6.3.2 恒电流模拟 123
6.4 电场和金属辅助化学刻蚀复合加工机理 125
6.4.1 纯阳极氧化刻蚀 125
6.4.2 纯金属辅助化学刻蚀 126
6.4.3 复合刻蚀加工机理 127
6.5 小结 129
参考文献 129
第七章 第三代半导体碳化硅高深宽比微槽的紫外光场
和湿法刻蚀复合加工 132
7.1 研究背景 132
7.2 加工方法 133
7.3 加工结果 135
7.4 加工工艺优化 136
7.5 加工建模 138
7.6 各类微/纳米结构 140
7.7 小结 140
参考文献 141
彩图
内容摘要
半导体微结构阵列广泛存在于新一代电子器件、生物芯片和微流控芯片之中，但复杂形状、纳米尺度和数量庞大等特点，极大地加剧了其制造难度。为此，本书提出了外力引导式化学刻蚀加工微结构阵列的新方法，将金属催化粒子当做微纳尺度下的加工刀具，通过流场/电场/光场等外场等非接触式地引导其定向运动，在包括硅和碳化硅等在内的半导体块体材料内部，定向加工所需的各类复杂微结构阵列，克服传统方法难以半导体微纳结构的难题。通过研究块体材料内部定向刻蚀加工机理等关键科学问题，研发了半导体湿法刻蚀技术与加工装备原型样机，初步建立复杂半导体微结构阵列制造的研究体系，对促进我国面向电子制造的微纳加工技术的发展，具有重要的理论意义和应用价值。
精彩内容
半导体微结构阵列广泛存在于新一代电子器件、生物芯片和微流控芯片之中，但复杂形状、纳米尺度和数量庞大等特点，极大地加剧了其制造难度。为此，本书提出了外力引导式化学刻蚀加工微结构阵列的新方法，将金属催化粒子当做微纳尺度下的加工刀具，通过流场/电场/光场等外场等非接触式地引导其定向运动，在包括硅和碳化硅等在内的半导体块体材料内部，定向加工所需的各类复杂微结构阵列，克服传统方法难以半导体微纳结构的难题。通过研究块体材料内部定向刻蚀加工机理等关键科学问题，研发了半导体湿法刻蚀技术与加工装备原型样机，初步建立复杂半导体微结构阵列制造的研究体系，对促进我国面向电子制造的微纳加工技术的发展，具有重要的理论意义和应用价值。
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