半導體濕法刻蝕加工技術

前言
主要縮寫對照表

第一章 緒論 1
1.1 半導體加工簡介 1
1.2 半導體刻蝕加工技術 2
1.2.1 幹法刻蝕加工技術 3
1.2.2 濕法刻蝕加工技術 5
1.2.3 金屬輔助化學刻蝕加工技術 15
1.3 小結 16
參考文獻 16

第二章 半導體的金屬輔助化學刻蝕加工 19
2.1 金屬輔助化學刻蝕簡介 19
2.1.1 金屬輔助化學刻蝕的歷史 19
2.1.2 金屬輔助化學刻蝕原理 21
2.1.3 金屬催化劑 23
2.1.4 刻蝕劑 24
2.1.5 晶體相關性 25
2.1.6 微孔硅 26
2.2 基於金屬輔助化學刻蝕的加工 27
2.2.1 孔和納米線 28
2.2.2 槽 29
2.2.3 3D加工 30
2.2.4 螺旋結構 34
2.3 實際加工中的注意事項 37
2.3.1 催化劑和工藝設計 37
2.3.2 刻蝕停止 38
2.3.3 流體流動誘導運動和預刻蝕HF浸入 38
2.3.4 黏附層厚度 39
2.3.5 催化劑堆頂層 40
2.3.6 催化劑清潔度 40
2.4 小結 40
參考文獻 40

第三章 硅折點納米線的可控刻蝕加工 45
3.1 折點納米線加工研究背景 45
3.2 折點納米線的金屬刻蝕過程建模研究 48
3.3 硅折點納米線加工方法 52
3.4 半導體折點納米線加工控制 52
3.4.1 折點數量控制 52
3.4.2 長度控制 53
3.4.3 角度控制 54
3.5 硅折點納米線加工工藝優化 55
3.5.1 樣品幾何位置對硅折點納米線形貌的影響 55
3.5.2 刻蝕時間對硅折點納米線形貌的影響 56
3.5.3 甘油體積對硅折點納米線形貌的影響 58
3.6 硅折點納米線的力學性質研究 59
3.6.1 建模方法 59
3.6.2 模擬結果與驗證 60
3.6.3 納米線缺陷對其力學性能的影響規律 62
3.6.4 硅折點納米線的潤濕特性和反射率 65
3.7 小結 67
參考文獻 67

第四章 超高深徑比納米線刻蝕加工 70
4.1 超高深徑比納米線刻蝕加工研究背景 70
4.2 PS納米球刻蝕加工方法 70
4.2.1 PS納米球自組裝 70
4.2.2 PS納米球刻蝕 72
4.2.3 刻蝕時間及刻蝕功率對PS納米球刻蝕速率的影響規律 73
4.2.4 輔助氣體的種類對PS納米球刻蝕速率的影響規律 74
4.3 超高深徑比納米線刻蝕加工結果及表徵 76
4.4 小結 77
參考文獻 77

第五章 單納米精度硅孔陣列刻蝕加工 80
5.1 單納米精度硅孔陣列刻蝕加工研究背景 80
5.1.1 離子束加工 81
5.1.2 電子束加工 83
5.1.3 離子軌跡刻蝕加工 83
5.1.4 電子束光刻輔助的反應離子刻蝕加工 84
5.1.5 陽極氧化鋁薄膜輔助加工 85
5.1.6 金屬輔助等離子體刻蝕加工 86
5.1.7 金屬輔助化學刻蝕加工 87
5.2 單納米精度掩膜板加工 89
5.2.1 二氧化硅包覆金納米粒子自組裝 89
5.2.2 旋塗工藝研究 91
5.2.3 二氧化硅包覆金納米粒子自組裝結果表徵 93
5.3 納米孔陣列刻蝕加工 94
5.3.1 刻蝕加工平臺搭建 95
5.3.2 單納米精度硅孔陣列刻蝕加工形貌演變過程 96
5.4 單納米精度硅孔陣列刻蝕加工的機器學習建模 99
5.4.1 建模過程 100
5.4.2 模型參數訓練 103
5.4.3 預測模型 105
5.4.4 模型驗證 107
5.4.5 結果預測 111
5.5 單納米精度硅孔陣列刻蝕加工的機理 112
5.6 小結 114
參考文獻 114

第六章 第三代半導體碳化硅的電場和金屬輔助化學刻蝕複合加工 120
6.1 第三代半導體碳化硅濕法刻蝕加工研究背景 120
6.2 電場和金屬輔助化學刻蝕複合加工方法 121
6.3 電場和金屬輔助化學刻蝕複合加工結果 122
6.3.1 恒電壓類比 122
6.3.2 恒電流模擬 123
6.4 電場和金屬輔助化學刻蝕複合加工機理 125
6.4.1 純陽極氧化刻蝕 125
6.4.2 純金屬輔助化學刻蝕 126
6.4.3 複合刻蝕加工機理 127
6.5 小結 129
參考文獻 129

第七章 第三代半導體碳化硅高深寬比微槽的紫外光場
和濕法刻蝕複合加工 132
7.1 研究背景 132
7.2 加工方法 133
7.3 加工結果 135
7.4 加工工藝優化 136
7.5 加工建模 138
7.6 各類微/納米結構 140
7.7 小結 140
參考文獻 141

彩圖