湿法刻蚀毕业论文
湿法刻蚀及其均匀性技术分析
湿法刻蚀及其均匀性技术分析作者:卢海笑来源:《科学与信息化》2017年第16期摘要湿法刻蚀是一种依靠化学药液的刻蚀作用对物体进行化学清洗,被广泛应用于半导体的制造领域,具有对器件损伤小、工作设备简单等优点。
本文通过对影响湿法刻蚀均匀性的因素进行充分的分析研究,提出了提高湿法刻蚀均匀性的方法,能够促进湿法刻蚀水平的不断提高。
关键词湿法刻蚀;均匀性;刻蚀工艺引言湿法刻蚀是将需要进行刻蚀的材料放入化学药液中浸泡,利用化学药液的腐蚀作用将没有覆盖光刻胶的部分腐蚀溶解,从而实现对晶片进行湿法刻蚀的目的。
湿法刻蚀的腐蚀速度主要是受到进行腐蚀的化学试剂种类、腐蚀剂的配比、腐蚀过程的温度等影响。
湿法刻蚀的整个刻蚀过程可以分为三个阶段:①化学药液与晶片进行接触;②化学药液与晶片发生化学反应,进而达到对晶片进行腐蚀目的;③化学药液与晶片反应后的生成物脱离晶片的表面溶解到溶液中,并随溶液一起被排出。
刻蚀均匀性是衡量湿法刻蚀工艺高低的刻蚀参数,刻蚀均匀性对刻蚀产品的质量影响非常大,不完全刻蚀或者过刻蚀都会造成产品的质量降低,甚至导致刻蚀产品报废。
因此,在湿法刻蚀工作中需要严格控制刻蚀均匀性,从而保障刻蚀产品的质量[1]。
2 湿法刻蚀均匀性的影响因素[2]2.1 去离子水在湿法刻蚀过程中,去离子水的作用是冲洗晶片表面残余的化学腐蚀药液,避免残留的化学药液对晶片进行过度的腐蚀。
化学药液对晶片的均匀性刻蚀可以通过调整各种参数进行有效的控制,确保化学药液在晶片表面分布均匀,从而达到对晶片的均匀刻蚀。
但是,刻蚀完成后,剩余药液在晶片表面的分布难以进行有效的控制,随着晶片尺寸的减小,残余药液对晶片均匀性的影响也越来越大。
通过实验发现,用去离子水对晶片进行清洗的时间越长,晶片的均匀性越好,因为清洗的时间越长,对晶片的清洁程度越高,晶片表面残留的化学药剂也越少,对晶片的影响也越小。
2.2 刻蚀温度通过实验研究发现,较高温度对于湿法刻蚀的均匀性具有反作用。
湿法刻蚀毕业论文
苏州市职业大学毕业设计(论文)说明书设计(论文)题目太阳能电池片湿刻蚀的应用系电子信息工程系专业班级08电气2姓名李华宁学号*********指导教师孙洪年月日太阳能电池片湿刻蚀的应用摘要湿刻就是湿法刻蚀,它是一种刻蚀方法,主要在较为平整的膜面上刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射,刻蚀可用稀释的盐酸等。
湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。
它是一种纯化学刻蚀,具有优良的选择性,刻蚀完当前薄膜就会停止,而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。
着重研究各种化学品的流量对电池片刻蚀深度的影响。
首先查看各种资料,掌握本课题相关的知识:通过对氢氟酸,硝酸,盐酸,氢氧化钠等化学品流量,温度,湿度等对太阳能电池片的影响。
通过技术软件分析,优化工艺参数,得到最优参数。
关键词:湿法刻蚀;腐蚀;流量;太阳能电池Solar cell wet etching applicationAbstractWet carved is wet etching, it is a kind of etching method, mainly in the relatively flat membrane surface, thereby increasing suede carving out process, reduce light light reflection, etching available dilute hydrochloric acid etc. Wet etching is will etching materials soaked in a mordant within the corrosion of technology. It is a kind of pure chemical etching, has excellent selectivity, etching the current film will cease, and won't damaged following a layer of film to other materials. Research on various chemicals to the flow the influence of battery piece etching depth. First check all kinds of material, grasps this topic relevant knowledge: by hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide etc chemicals flow, temperature, humidity and so on the influence of solar cell. Through technology software analysis, optimization of process parameters, obtain optimal parameters.Keyword:wet etching; Corrosion; Flow; Solar battery目录摘要 (1)目录 (3)第一章前言 (5)第二章湿法刻蚀及成长工艺 (8)2.1湿法刻蚀的基本过程 (8)2.2 主要的化学反应 (8)2.3 湿法刻蚀的生长工艺 (8)2.3.1湿法刻蚀的定义 (8)2.3.2 湿法刻蚀的原理 (8)第三章刻蚀的应用 (10)3.1 湿法刻蚀硅 (10)3.2 湿法刻蚀二氧化硅 (11)3.3 湿法刻蚀氮化硅 (11)3.4 湿法刻蚀铝 (12)3.5 图形生成的LIFT-OFF技术 (12)3.5.1 Lift-off的原理 (12)3.5.2 Lift-off的好处 (13)3.5.3 为lift-off而作的模板层 (13)3.5.4 lift-off工艺过程 (13)第四章刻蚀的重要参数 (15)4.1 刻蚀速率 (15)4.2 刻蚀剖面 (15)4.3 刻蚀偏差 (15)4.4 选择比 (15)4.5 均匀性 (16)4.6 残留物 (16)4.7 聚合物 (17)4.8 等离子体诱导损伤 (17)4.9 颗粒沾污 (17)第五章湿法刻蚀工艺技术 (18)5.1 简述 (18)5.2 湿法刻蚀 (18)5.3 湿法刻蚀的过程 (18)5.4 二氧化硅的湿法刻蚀 (18)5.4.1 影响腐蚀质量的因素 (19)5.5 硅的刻蚀 (19)第六章刻蚀技术新进展 (21)6.1 四甲基氢氧化铵(TMAH)湿法刻蚀 (21)6.2 软刻蚀 (21)6.3 终点检测 (22)6.3.1光学放射频谱分析 (22)6.3.2激光干涉测量 (22)6.3.3质谱分析法 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第一章前言湿刻就是湿法刻蚀:是刻蚀的一种方法,其他的有干刻蚀,等离子刻蚀等。
浅析GaN的湿法刻蚀
浅析GaN的湿法刻蚀摘要通过对GaN材料湿法蚀刻的研究入手,进一步对蚀刻技术做一个概括,回顾不同的湿法蚀刻技术对比其特点。
并从对GaN上进行湿法蚀刻的过程中,探究湿法蚀刻的工艺原理和最终效果。
针对GaN材料蚀刻方法中光辅助化学湿法蚀刻与p-GaN材料湿法蚀刻之间的不同进行探讨和应用领域的调研。
关键词氮化镓;湿法蚀刻;光辅助引言GaN材料一般用于制造高功率、高頻率、导热性良好的电子器件,因为GaN 材料普遍拥有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、导热性优秀的特点。
并且由于GaN材料禁带宽度较大,可以利用此性能来制作蓝光、绿光和紫外光光电子器件。
在对GaN做工艺处理时由于GaN材料的特性,需要使用较为合适的衬底材料辅助,但是很难找到合适的衬底材料。
目前实验室中都使用Al2O3作为衬底材料使用,但是Al2O3材料本身是绝缘的并且解离十分困难。
因此在对GaN进行湿法蚀刻时,需要同时将GaN材料制作的产品的p型和n型电极放在同一侧,并且需要通过湿法蚀刻的方式将n-GaN材料裸露出来,从而制造一个突破口。
所以对GaN材料进行湿法蚀刻处理是十分有必要的。
由于GaN具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此在使用湿法蚀刻进行处理时比较困难,因此在传统工艺中一般都是用干法蚀刻,其主要工艺手段是感应耦合等离子体刻蚀(ICP)、反应离子束刻蚀(RIE)、电子回旋加速共振(ECR)等离子刻蚀、化学辅助离子束刻蚀(CAIBE)和磁控反应离子刻蚀(MIE)等。
但是上述干法蚀刻工艺所使用的设备都较庞大并且在整个工艺处理过程中花费的成本也十分高昂而且这些大型设备的操作也较为复杂在某些工艺节点还需要使用到有毒有害气体,严重的破坏生产环境对操作人员的健康有所损害。
反观湿法蚀刻,该工艺所使用的设备较为简单,操作也相对便捷,并且使用的原料毒性较小,并且在工艺处理的过程中对原材料的损伤程度很低,是很科学很便捷的一种工艺处理方法。
本文着重探讨GaN的湿法蚀刻工艺,尤其是着重于讨论GaN材料光辅助湿法蚀刻的机理、p-GaN材料在湿法蚀刻过程中存在的难点以及湿法蚀刻在整个GaN材料研究领域中所起到的意义和应用的范围。
《2024年ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文着重探讨了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过实验研究,分析了刻蚀液组成、刻蚀时间、刻蚀温度等参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响,并进一步探讨了刻蚀后薄膜的光电性能变化。
一、引言ITO透明导电薄膜因其优异的导电性和可见光透过性,在触摸屏、液晶显示、光电器件等领域有着广泛的应用。
然而,为了满足不同器件的特定需求,常需要对ITO薄膜进行精确的图形化加工。
湿法刻蚀技术因其操作简便、成本低廉等特点,成为ITO 薄膜加工的一种重要方法。
本文将详细研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀工艺及其对光电特性的影响。
二、ITO透明导电薄膜概述ITO薄膜是一种以氧化铟(In2O3)为主要成分,掺杂锡(Sn)的透明导电材料。
其具有高导电性、高可见光透过率及良好的加工性能等特点,广泛应用于光电器件的制造中。
三、湿法刻蚀工艺研究1. 刻蚀液的选择与配制:选择合适的刻蚀液是湿法刻蚀的关键。
常用的刻蚀液包括酸性和碱性溶液。
本文通过实验,探讨了不同浓度和组成的刻蚀液对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
2. 刻蚀参数的研究:实验研究了刻蚀时间、刻蚀温度等参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
通过控制这些参数,可以实现对ITO薄膜的精确图形化加工。
3. 刻蚀工艺的优化:通过实验数据的分析,优化了刻蚀工艺流程,提高了刻蚀效率和刻蚀精度。
四、光电特性研究1. 光学特性:研究了湿法刻蚀后ITO薄膜的可见光透过率变化。
实验发现,合理的湿法刻蚀工艺能保持ITO薄膜的高可见光透过率。
2. 电学特性:通过测量薄膜的电阻率,研究了湿法刻蚀对ITO薄膜电导率的影响。
实验结果表明,适度的湿法刻蚀可以减小ITO薄膜的电阻,提高其导电性能。
3. 表面形貌分析:利用扫描电子显微镜(SEM)对湿法刻蚀后的ITO薄膜表面形貌进行了观察,分析了刻蚀过程中薄膜表面的变化。
五、结论本文通过实验研究,探讨了ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀工艺及其对光电特性的影响。
湿法刻蚀关键工艺
湿法刻蚀关键⼯艺 摘要:太阳能电池湿刻蚀⼯艺是⼀种常⽤的化学清洗⽅法。
⽂章简单介绍了湿法刻蚀⼯艺,然后公开了⼀种光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,详细地分析了太阳能电池湿法刻蚀⼯艺。
根据本发明的光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,可有效降低后续的污⽔处理难度。
湿法刻蚀是⼀种常⽤的化学清洗⽅法,主要⽬的是为了将掩膜图形正确复制到涂胶硅⽚上,进⽽达到保护硅⽚特殊区域的⽬的。
从半导体制造⾏业开始初期,硅⽚制造和湿法刻蚀就紧密联系到了⼀起。
当前湿法刻蚀主要⽤于残留物去除、漂去氧化硅、⼤尺⼨图形刻蚀等⽅⾯,具有设备简单、材料选择⽐⾼,对器件损伤⼩等优点。
1湿法刻蚀⼯艺简介 湿法刻蚀⼯艺主要是利⽤液体张⼒和滚轮使硅⽚在刻蚀液液⾯上漂浮,刻蚀掉刻蚀⾯硅⽚背⾯和四周的反应,能达到背⾯抛光和周边刻蚀的效果。
利⽤湿法刻蚀清洗电池背⾯,可提升电池短路电流和开路电压,进⽽提升电池使⽤效率。
并且波长在1000~1100nm范围内,背抛光太阳能电池背⾯反射率会⽐绒⾯太阳能电池⼤,更有助于长波的利⽤率。
2太阳能刻蚀步骤 当前光伏太阳能电池⽚进⾏刻蚀时,⼀般使⽤2种或3种酸混合后实现的,多种酸混合时,其⽐例难以调试,且在后续的污⽔处理过程中,由于酸的种类多,各种酸的沸点也不⼀致,从⽽增加了回收的⼯序和成本,并且混合酸中含有硫酸,在⽣产过程中会增加安全隐患[1]。
此外,使⽤现有设备中的混合酸对硅⽚背⾯进⾏刻蚀后反射率提升幅度并不⼤,不能有效提升电池⽚的转化效率。
本研究旨在提供⼀种光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,以解决现有技术中⽤种酸的混合物对制作光伏太阳能电池⽚的基底进⾏刻蚀⽽导致的后续污⽔处理困难、安全性不够⾼以及所得到的基底的背⾯不够光滑的问题。
为了实现上述⽬的,根据本发明的⼀个⽅⾯,提供了⼀种光伏太阳能电池⽚的刻蚀⽅法,包括以下步骤:预处理步骤,对制作光伏太阳能电池⽚的基底进⾏预处理,去除基底的背⾯的磷硅玻璃层;刻蚀步骤,将经过预处理之后的基底放⼊刻蚀槽,利⽤碱性溶液对基底的背⾯进⾏刻蚀。
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文着重探讨了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过实验研究,我们详细分析了刻蚀条件对薄膜形貌、电导率和光学性能的影响,为ITO薄膜在光电器件中的应用提供了理论依据和实验支持。
一、引言ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜因其良好的导电性和光学透过性,在液晶显示、触摸屏、光电器件等领域有着广泛的应用。
其中,薄膜的形貌和光电特性对其应用性能至关重要。
湿法刻蚀作为一种有效的薄膜加工技术,能够精确控制薄膜的形态和尺寸,对于提升ITO薄膜的性能具有重要意义。
因此,研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及其光电特性具有重要的学术价值和应用前景。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 湿法刻蚀原理:ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀主要利用化学反应来去除不需要的部分。
通过选择合适的刻蚀液,可以控制刻蚀速度和精度,实现对薄膜的精确加工。
2. 刻蚀条件:刻蚀条件包括刻蚀液种类、浓度、温度、时间等。
不同的刻蚀条件对ITO薄膜的形貌、电导率和光学性能具有显著影响。
因此,需要选择合适的刻蚀条件,以获得理想的薄膜性能。
三、光电特性研究1. 实验方法:采用不同的刻蚀条件,制备不同形貌的ITO薄膜样品,利用光学仪器和电学测量设备对样品进行测试和分析。
2. 实验结果:(1)形貌分析:通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,不同的刻蚀条件对ITO薄膜的表面形貌具有显著影响。
适当的刻蚀条件可以获得平整、致密的薄膜表面。
(2)电导率分析:通过四探针法测量发现,ITO薄膜的电导率随着刻蚀条件的改变而发生变化。
适当的刻蚀条件可以显著提高薄膜的电导率。
(3)光学性能分析:通过紫外-可见光谱分析发现,ITO薄膜的光学透过性随着刻蚀条件的改变而发生变化。
适当的刻蚀条件可以提高薄膜的光学透过性。
四、讨论与结论通过对ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究,我们得出以下结论:1. 湿法刻蚀能够精确控制ITO薄膜的形貌和尺寸,对提高薄膜性能具有重要意义。
湿法刻蚀及其均匀性技术分析
湿法刻蚀及其均匀性技术分析摘要湿法刻蚀是一种依靠化学药液的刻蚀作用对物体进行化学清洗,被广泛应用于半导体的制造领域,具有对器件损伤小、工作设备简单等优点。
本文通过对影响湿法刻蚀均匀性的因素进行充分的分析研究,提出了提高湿法刻蚀均匀性的方法,能够促进湿法刻蚀水平的不断提高。
關键词湿法刻蚀;均匀性;刻蚀工艺引言湿法刻蚀是将需要进行刻蚀的材料放入化学药液中浸泡,利用化学药液的腐蚀作用将没有覆盖光刻胶的部分腐蚀溶解,从而实现对晶片进行湿法刻蚀的目的。
湿法刻蚀的腐蚀速度主要是受到进行腐蚀的化学试剂种类、腐蚀剂的配比、腐蚀过程的温度等影响。
湿法刻蚀的整个刻蚀过程可以分为三个阶段:①化学药液与晶片进行接触;②化学药液与晶片发生化学反应,进而达到对晶片进行腐蚀目的;③化学药液与晶片反应后的生成物脱离晶片的表面溶解到溶液中,并随溶液一起被排出。
刻蚀均匀性是衡量湿法刻蚀工艺高低的刻蚀参数,刻蚀均匀性对刻蚀产品的质量影响非常大,不完全刻蚀或者过刻蚀都会造成产品的质量降低,甚至导致刻蚀产品报废。
因此,在湿法刻蚀工作中需要严格控制刻蚀均匀性,从而保障刻蚀产品的质量[1]。
2 湿法刻蚀均匀性的影响因素[2]2.1 去离子水在湿法刻蚀过程中,去离子水的作用是冲洗晶片表面残余的化学腐蚀药液,避免残留的化学药液对晶片进行过度的腐蚀。
化学药液对晶片的均匀性刻蚀可以通过调整各种参数进行有效的控制,确保化学药液在晶片表面分布均匀,从而达到对晶片的均匀刻蚀。
但是,刻蚀完成后,剩余药液在晶片表面的分布难以进行有效的控制,随着晶片尺寸的减小,残余药液对晶片均匀性的影响也越来越大。
通过实验发现,用去离子水对晶片进行清洗的时间越长,晶片的均匀性越好,因为清洗的时间越长,对晶片的清洁程度越高,晶片表面残留的化学药剂也越少,对晶片的影响也越小。
2.2 刻蚀温度通过实验研究发现,较高温度对于湿法刻蚀的均匀性具有反作用。
因此,在进行刻蚀的过程中保持较低的温度,但是随着温度的升高,能够提升去离子水的清洁能力,随着清洁能力的提升,能够提高湿法刻蚀的均匀性。
MEMS工艺中TMAH湿法刻蚀的研究
M EMS 加工技术主要有从半导体加工工艺中 发展起来的硅平面工艺和体硅工艺 。20 世纪 80 年 代中 期 , 利 用 X 射 线 光 刻 、电 铸 及 注 塑 的 L I GA (Lit hograp h Galvanformung und Abformug) 技术诞 生 ,形成了 M EMS 加工的另一个体系 。总的说来 , M EMS 工艺是在传统的微电子加工工艺基础上发 展起来的 ,后又发展了一些适合制作微机械的独特 技术 ,这些独特技术和常规集成电路工艺相结合实 现了 M EMS。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
液作为刻蚀液得不到光滑的刻蚀表面 。这个结果与 文献[ 3 ]报道的结果不完全一致 。图 3 (a) 和 ( b) 分 别是 TMA H 质量百分比在 20 %和 30 %时得到的刻 蚀面显微镜照片 。
3 TMA H + 硅酸 + 过硫酸铵刻蚀实 验
在 TMA H 中 添 加 硅 酸 ( H2 SiO3 ) 和 过 硫 酸 铵 ( (N H4) 2 S2O8) 或 IPA ,通过添加剂的强氧化作用 , 促使小丘不能形成 ,从而获得光滑的刻蚀表面[4 ,5 ] 。 报道的经过 TMA H + 硅酸 + 过硫酸铵混合液刻蚀 (100) 硅 125 min 后的结果如图 4 所示 。从图中可 以看到 ,在添加强氧化剂后 ,可以获得光滑的刻蚀表 面。
在我们进行的实验中 ,装置与参考文献[ 3 ]完全 相同 。进行了多次重复实验 ,结果与文献中给出的 刻蚀趋势是完全相同的 ,随着温度升高刻蚀速率增 加 ,随着质量百分比增加 ,刻蚀速率降低 。但在 90 ℃,质量百分比为 22 %时 ,刻蚀速率不能达到 1μm/ min ,而是小于 0. 82μm/ min 。当质量百分比降低到 5 % ,在 90 ℃时刻蚀速率也只有 0. 85μm/ min ,这与 文献 [ 3 ] 的 结 果 相 差 较 大 。同 时 , 在 我 们 改 变 TMA H 的刻蚀温度和质量百分比重复实验的时候 , 刻蚀表面的粗糙度情况始终不够理想 ,而是产生非 常密集的小丘 ,造成表面非常粗糙 。在质量百分比 达到 20 %之后 ,刻蚀表面呈现桔皮状 。也就是说 , 在 不增加任何添加剂的情况下 ,仅仅用 TMAH溶
(100)、(110)硅片湿法各向异性腐蚀特性研究
1.1.2 MEMS的研究和应用领域
微机电系统微型化、智能化、集成度高和多学科交叉等一系列特点,微机 电系统的研究领域不仅与微电子学密切相关,而且还广泛涉及到机械、材料制 造、信息与自动控制、微摩擦学、微热力学、化学和生物等多种学科,所以微 机电系统技术是--I"J多学科的综合技术。微机电系统的研究包括:理论与技术 研究、MEMS材料、MEMS制造工艺研究。微机电系统理论基础研究和技术基
suspended beams,groove,table-board,etc.In many practical applications,the problem of control etched surface morphology is the greateSt importance,and production of smooth,defect-free silicon surface is e鼹enfial for device.啊比study of anisotropic etching is propitious to get more complex MEMS structures
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文针对ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术进行了深入的研究,并探讨了其光电特性。
通过实验分析和理论计算,详细地介绍了刻蚀工艺的优化以及刻蚀前后薄膜的光电性能变化。
一、引言ITO作为一种重要的透明导电材料,因其优异的导电性和光学性能被广泛应用于太阳能电池、触摸屏等光电领域。
而薄膜的精确刻蚀是实现这些应用的关键步骤之一。
因此,对ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性的研究显得尤为重要。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀原理:湿法刻蚀是利用化学溶液对ITO薄膜进行刻蚀的方法。
通过选择适当的化学溶液,使ITO薄膜在溶液中发生化学反应,从而实现薄膜的精确刻蚀。
2. 刻蚀工艺:(1)溶液选择:选择合适的刻蚀液是关键。
通常采用含有硝酸、盐酸等成分的混合溶液作为刻蚀液。
(2)温度控制:控制刻蚀液的温度,以获得最佳的刻蚀速率和刻蚀效果。
(3)时间控制:刻蚀时间的长短直接影响刻蚀的深度和精度,需通过实验确定最佳刻蚀时间。
三、光电特性研究1. 光学性能:ITO薄膜具有较高的光学透过率,对可见光波段的透光率可达80%《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇二摘要:本文着重探讨了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过分析刻蚀过程中不同参数对薄膜性能的影响,以及刻蚀后薄膜的光电性能测试,为ITO薄膜在光电器件中的应用提供了理论依据和实践指导。
一、引言ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜因其良好的导电性和光学透过性,在液晶显示、触摸屏、太阳能电池等领域得到了广泛应用。
而湿法刻蚀技术作为一种重要的薄膜加工方法,在ITO薄膜的制备和形状控制中发挥着重要作用。
因此,研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及其光电特性,对于提高光电器件的性能和优化其生产工艺具有重要意义。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀技术2.1 刻蚀原理ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀主要是利用化学反应将薄膜上的部分材料去除,以达到改变薄膜形状或尺寸的目的。
硅的各向异性湿法腐蚀工艺及其在微纳结构中的应用研究
国防科学技术大学研究生院硕士学位论文
摘 要
硅的各向异性湿法腐蚀是硅片微机械加工的重要技术之一,它被广泛地应用 于在硅衬底上加工各种各样的微结构,如膜结构、凹槽结构、悬臂梁等,近年来 也被用于很多纳米结构的制造。 本文以{110}、{111}和{100}三种类型硅的各向异性湿法腐蚀为研究对象,对 腐蚀结构及其变化规律、腐蚀速率、腐蚀形貌和粗糙度等特性进行了研究,并制 作了相应的微结构和纳米孔腔结构阵列。具体内容如下: 1.详细介绍了单晶硅的晶体结构和硅的各向异性湿法腐蚀工艺,根据各种腐 蚀剂的特性,选择 TMAH 溶液作为本文的各向异性湿法腐蚀剂。介绍了几种典型 的湿法腐蚀模型,探讨了各向异性湿法腐蚀机理,并以此为基础设计了实验流程 和方案。 2.通过不同形状掩膜窗口的湿法腐蚀实验对比,经实验结果和理论分析,分 别得出三种晶向硅的腐蚀结构变化规律,这为不同形貌的纳米硅腔阵列的制作打 下了基础。通过在 TMAH 溶液中加入添加剂(过硫酸铵或 IPA 等)的对比实验, 研究了硅的腐蚀速率、腐蚀形貌特征和粗糙度等特性,表明了过硫酸铵和 IPA 都 能显著改善硅腐蚀表面的质量,且都会不同程度地降低腐蚀速率。探讨了硅的预 腐蚀技术,它可以用来制作更多形貌的硅腔结构。 3.根据{110}硅湿法腐蚀可得到 70.5°角的倾斜结构和垂直侧壁的特性,初 步研究了一种基于{110}硅的音叉式微机械陀螺的湿法腐蚀,分析结构误差并提出 修正方案; 根据{111}和{100}硅湿法腐蚀可分别得到八面体型腐蚀腔和倒金字塔型 腐蚀腔的特性, 分别制作了基于{111}硅的八面体型纳米孔腔结构阵列和基于{100} 硅的倒金字塔型纳米孔腔结构阵列,这为金属纳米结构阵列的制造提供了有效的 模版。 主题词:各向异性湿法腐蚀 {110}硅 {100}硅 硅微机械加工 TMAH 腐蚀特性 {111} 硅 纳米孔腔结构阵列
湿法刻蚀提高硅刻蚀均匀性技术研究
收稿日期:2019-06-11湿法刻蚀提高硅刻蚀均匀性技术研究祝福生,夏楠君,赵宝君,黄鑫亮,王文丽(中国电子科技集团公司第四十五研究所,北京101601)摘要:介绍了硅湿法刻蚀的工作原理,分析了影响硅刻蚀均匀性的主要因素,重点阐述了在湿法腐蚀设备中提高硅刻蚀均匀性的方法。
关键词:湿法刻蚀;各向同性刻蚀;各向异性刻蚀;刻蚀均匀性;中图分类号:TN305.7文献标识码:B文章编号:1004-4507(2019)05-0013-04Research on Technology of Improving Silicon Etching Uniformity by Wet EtchingZHU Fusheng ,XIA Nanjun ,ZHAO Baojun ,HUANG Xinliang ,WANG Wenli(The 45th Research Institute of CETC ,Beijing 101601,China )Abstract:This paper introduces the working principle of silicon wet etching ,analyzes the main factors affecting the uniformity of silicon etching ,and focuses on the method of improving the uniformity of silicon etching in wet etching equipment.Key words:Wet etching ;Isotropically etching ;Anisotropic etching ;Etching uniformity刻蚀是把进行光刻前所淀积的薄膜中未被光刻胶覆盖的部分用化学或物理的方式去除,用以完成掩模图像的转移。
刻蚀是半导体器件和集成电路的基本制造工艺,分为湿法刻蚀和干法刻蚀。
湿法刻蚀工作总结
湿法刻蚀工作总结
湿法刻蚀是一种常见的微纳加工技术,广泛应用于半导体、光电子、生物医学
等领域。
在这篇文章中,我们将对湿法刻蚀工作进行总结,包括工作原理、应用范围、优势和局限性等方面。
首先,湿法刻蚀是利用化学溶液对材料表面进行腐蚀,从而实现微纳米结构的
加工。
在该过程中,溶液中的化学物质会与材料表面发生化学反应,使得材料表面的部分被溶解掉,形成所需的结构。
这种加工方式具有高精度、高分辨率和高表面质量的优势,因此在微纳加工中得到广泛应用。
其次,湿法刻蚀技术适用于多种材料,包括硅、氮化硅、氧化硅、玻璃等。
在
半导体行业,湿法刻蚀被用于制备集成电路、传感器、MEMS器件等;在光电子
领域,湿法刻蚀可用于制备光子晶体、光波导等;在生物医学领域,湿法刻蚀可用于制备微流控芯片、生物传感器等。
此外,湿法刻蚀还具有低成本、易操作、可批量生产等优势,因此受到了广泛
关注。
然而,湿法刻蚀也存在一些局限性,比如只能加工表面结构、加工速度较慢、对材料的选择有限等。
综上所述,湿法刻蚀工作总结表明,这种微纳加工技术具有广泛的应用前景和
发展空间。
随着科学技术的不断进步,相信湿法刻蚀技术将会在更多领域得到应用,并为人类社会带来更多的便利和发展。
《2024年ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文重点研究了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性。
通过分析刻蚀液组成、刻蚀条件对薄膜表面形貌的影响,以及其光透射和电导率的改变,揭示了刻蚀过程中的物理和化学机制。
一、引言ITO作为一种重要的透明导电材料,广泛应用于光电显示、触摸屏和太阳能电池等领域。
近年来,ITO的加工技术逐渐受到重视,特别是湿法刻蚀技术因其对薄膜表面形貌的精确控制而备受关注。
本文旨在通过研究湿法刻蚀技术,探讨其对ITO薄膜光电特性的影响。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀液的选择与组成刻蚀液的选择对于ITO薄膜的刻蚀效果至关重要。
本文通过实验,对比了不同刻蚀液体系对ITO薄膜刻蚀效果的影响,包括刻蚀速率、表面形貌等。
实验结果表明,某特定刻蚀液体系因其良好的溶解能力和对ITO的选择性而表现出最佳效果。
2. 刻蚀条件的影响刻蚀条件如温度、时间、浓度等对ITO薄膜的刻蚀效果也有显著影响。
通过控制这些变量,可以实现对ITO薄膜表面形貌的精确控制。
本文详细探讨了这些变量对刻蚀效果的影响,并得出了最佳刻蚀条件。
三、光电特性的研究1. 光透射性能通过测量不同刻蚀条件下ITO薄膜的光透射率,发现随着刻蚀程度的增加,薄膜的光透射率呈现先增加后减小的趋势。
这主要是由于刻蚀过程中,薄膜表面的粗糙度变化以及可能存在的杂质对光散射的影响。
2. 电导性能电导率是衡量ITO薄膜导电性能的重要指标。
本文通过测量不同刻蚀条件下ITO薄膜的电导率,发现随着刻蚀程度的增加,电导率也呈现先增加后减小的趋势。
这主要是由于刻蚀过程中,薄膜表面的导电网络逐渐形成并达到最佳状态,但过度刻蚀会破坏这一网络结构。
四、结论本文通过研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性,得出以下结论:1. 适当的刻蚀液和刻蚀条件可以实现对ITO薄膜表面形貌的精确控制。
2. 湿法刻蚀过程中,ITO薄膜的光透射率和电导率随刻蚀程度的变化呈现先增加后减小的趋势。
铜湿法刻蚀工艺
铜湿法刻蚀工艺全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铜湿法刻蚀工艺是一种常见的电化学加工方法,通常用于生产PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)和微电子器件。
铜湿法刻蚀工艺是一种相对简单有效的方法,通过化学溶液中的化学反应去除不需要的金属部分,从而制作出精确的电路板。
在本文中,我将介绍铜湿法刻蚀工艺的原理、步骤和应用范围。
## 一、铜湿法刻蚀工艺的原理铜湿法刻蚀工艺是一种通过充满化学溶液的容器,在特定的电场下,通过阳极(被腐蚀的金属)和阴极(腐蚀金属离子在表面脱落的金属)之间的通电,使金属的离子在表面脱落的工艺。
在铜湿法刻蚀工艺中,主要通过氯化铜等化学溶液进行蚀刻,将铜电路板表面不需要的部分腐蚀掉,从而得到所需的电路板结构。
### 1.准备工作在进行铜湿法刻蚀前,首先需要准备好工作环境和设备,包括化学溶液、工作平台、电极等。
### 2.设计电路板根据设计要求,将需要制作的电路板布局设计在电路板上。
### 3.制作印刷膜将电路板图案通过印刷或是光刻的方法制作在电路板上。
### 4.蚀刻将电路板放入蚀刻槽中,通过施加恰当的电压和控制腐蚀时间来蚀刻电路板。
将蚀刻后的电路板进行清洗,去除残留的化学溶液和腐蚀产物。
对蚀刻后的电路板进行检验,确保电路板的质量和精度。
铜湿法刻蚀工艺广泛应用于PCB 制造、电子器件生产等领域。
其主要优点包括:蚀刻速度快、成本低、精度高。
铜湿法刻蚀工艺也存在一些缺点,如产生废液难处理、容易造成环境污染等问题。
随着环保意识的提高和新技术的不断应用,铜湿法刻蚀工艺仍然是一种重要的制造方法。
铜湿法刻蚀工艺在电子行业中扮演着重要的角色,为电路板的生产提供了有效的解决方案。
通过不断的研究和技术改进,铜湿法刻蚀工艺将继续发展,并为电子行业和科学研究提供更多的可能性。
第二篇示例:铜湿法刻蚀工艺是一种常用于半导体制造和微电子工艺中的一种工艺技术。
通过在铜表面涂覆有机感光胶,并在其表面曝光、去除和蚀刻来实现精密的图形制作。
《2024年ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文着重探讨了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过实验,我们分析了刻蚀液浓度、刻蚀时间等因素对薄膜刻蚀效果的影响,并对其光电特性进行了详细研究。
本文的研究结果对于提高ITO薄膜的制备工艺和性能具有重要指导意义。
一、引言ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜因其良好的导电性和光学性能,在触摸屏、液晶显示、太阳能电池等领域得到了广泛应用。
然而,ITO薄膜的制备和加工过程中,对其尺寸精度和形状精度的要求越来越高。
湿法刻蚀作为一种有效的薄膜加工技术,能够实现对ITO薄膜的精确刻蚀。
因此,研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性具有重要意义。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀原理ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀主要利用刻蚀液与薄膜表面的化学反应,实现对薄膜的精确刻蚀。
刻蚀液一般采用含有硝酸、盐酸等强酸的混合溶液,这些溶液能够与ITO薄膜表面的锡元素发生化学反应,从而达到刻蚀效果。
2. 实验过程(1)实验材料:ITO导电玻璃、刻蚀液、清洗液等。
(2)实验步骤:首先,将ITO导电玻璃进行清洗,去除表面杂质;然后,将清洗后的玻璃浸入刻蚀液中,进行刻蚀;最后,将刻蚀后的玻璃进行清洗和干燥。
3. 影响因素分析实验中,我们发现刻蚀液浓度、刻蚀时间等因素对ITO薄膜的刻蚀效果有显著影响。
适当增加刻蚀液浓度和延长刻蚀时间,能够提高刻蚀速度和刻蚀精度;但过高的浓度和过长的刻蚀时间会导致薄膜过度刻蚀,影响其光电性能。
三、光电特性研究1. 光学性能:ITO薄膜具有良好的光学透过性,其透过率随波长的变化而变化。
我们通过光谱仪对不同条件下的ITO薄膜进行了透光性测试,分析了刻蚀条件对光学性能的影响。
2. 电学性能:ITO薄膜具有良好的导电性,其电阻率随制备条件和工艺参数的变化而变化。
我们通过四探针法对不同条件下的ITO薄膜进行了电导率测试,分析了刻蚀条件对电学性能的影响。
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文针对ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性进行了深入研究。
通过实验分析,探讨了湿法刻蚀过程中不同工艺参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响,并对其光电特性进行了详细分析。
本文旨在为ITO薄膜的制备工艺及光电应用提供理论依据和实验支持。
一、引言ITO透明导电薄膜因其良好的导电性、光学透明性及化学稳定性,在触摸屏、液晶显示、太阳能电池等领域有着广泛的应用。
然而,ITO薄膜的制备过程中,如何精确控制其尺寸、形状以及电学性能是一个关键的技术难题。
其中,湿法刻蚀技术作为一种有效的制备方法,正受到越来越多研究者的关注。
本文将对ITO 透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性进行详细研究。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀原理ITO薄膜的湿法刻蚀主要是利用化学溶液与ITO薄膜发生化学反应,从而实现对薄膜的选择性去除。
刻蚀液中通常含有对ITO具有选择腐蚀性的化学物质,如酸性溶液中的硝酸或醋酸等。
在适当的温度和时间内,这些化学物质与ITO发生反应,使得薄膜被逐渐腐蚀,从而达到刻蚀的目的。
2. 刻蚀工艺参数湿法刻蚀过程中,工艺参数对刻蚀效果具有重要影响。
本文通过实验研究了刻蚀液浓度、温度、时间等因素对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
实验结果表明,适当的提高刻蚀液浓度、温度以及延长刻蚀时间,可以有效地提高ITO薄膜的刻蚀速率和精度。
然而,过高的工艺参数可能导致薄膜过度腐蚀,影响其电学性能和光学性能。
三、ITO透明导电薄膜的光电特性研究1. 光学性能ITO薄膜具有较高的光学透明性,其对可见光的透过率达到80%《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇二一、引言随着科技的发展,透明导电材料在众多领域得到了广泛应用,其中,ITO(氧化铟锡)薄膜以其出色的光学性能和电学性能成为了研究的热点。
ITO薄膜的制备工艺和性能优化一直是科研人员关注的重点。
本文将重点探讨ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性的研究进展。
太阳能电池湿法刻蚀工艺的技术探讨
一、概述太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源产品,已经在全球范围内得到了广泛的应用。
太阳能电池的生产过程中,刻蚀工艺是其中的重要环节之一。
湿法刻蚀是太阳能电池刻蚀工艺中的一种重要手段,它通过化学溶液对硅片表面进行分子级的刻蚀,以提高太阳能电池的电池效率。
本文将就太阳能电池湿法刻蚀工艺的技术探讨进行详细阐述。
二、湿法刻蚀工艺的原理1. 刻蚀原理湿法刻蚀是利用化学溶液对硅片表面进行腐蚀,从而达到去除不需要的部分、形成想要的结构或形貌的目的。
在太阳能电池生产中,主要是通过湿法刻蚀来去除硅片表面的氧化层和局部受损区域,以提高硅片的电池转换效率。
2. 刻蚀液的选择刻蚀液的选择在湿法刻蚀工艺中起着至关重要的作用。
一般来说,常用的刻蚀液包括氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硝酸铜(Cu(NO3)2)、氢氧化钠(NaOH)等。
不同的刻蚀液有着不同的特性和刻蚀效果,需要根据具体的生产需求来选择合适的刻蚀液。
三、湿法刻蚀工艺的优缺点1. 优点(1)刻蚀速度快:湿法刻蚀工艺可以在较短的时间内完成对硅片的刻蚀,从而提高了生产效率;(2)成本低廉:相对于干法等其他刻蚀工艺,湿法刻蚀具有成本较低的优势;(3)刻蚀均匀性好:湿法刻蚀可以实现对硅片表面的均匀刻蚀,从而确保了生产出的太阳能电池具有较高的电池转换效率。
2. 缺点(1)刻蚀液处理难度大:湿法刻蚀所产生的废液需要进行严格的处理,以防止对环境造成污染;(2)刻蚀过程中对设备要求高:湿法刻蚀的具体过程中需要严格控制温度、浓度等参数,对设备的要求较高。
四、湿法刻蚀工艺的应用领域目前,湿法刻蚀工艺在太阳能电池的生产中得到了广泛应用。
湿法刻蚀工艺也逐渐应用于半导体器件、集成电路等领域。
五、湿法刻蚀工艺的发展趋势1. 环保化随着社会对环保要求的提高,湿法刻蚀工艺的发展趋势将更加倾向于环保化。
研究和开发更加环保的刻蚀液,减少废液的排放,将成为湿法刻蚀工艺未来的发展方向。
2. 自动化在硅片刻蚀过程中,自动化设备的应用将成为未来湿法刻蚀工艺的趋势。
刻蚀工艺介绍范文
刻蚀工艺介绍范文刻蚀工艺是一种在半导体器件制造过程中广泛使用的技术,它通过化学和物理的方法将材料从表面或者内部剥离,以实现器件的结构和功能的定义。
刻蚀工艺可分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种,每种方法都有不同的适用场合和优势。
湿法刻蚀是最早应用于半导体工艺中的刻蚀方法之一、它使用酸或碱溶液作为刻蚀液,通过溶解和化学反应来去除材料。
湿法刻蚀的优点是刻蚀速率较快,可以进行立体和非立体的刻蚀,并且可以选择性地去除目标材料。
湿法刻蚀的缺点是刻蚀深度难以控制,刻蚀液的处理和废液的处置会带来环境污染问题。
干法刻蚀是利用气体的物理和化学反应来去除材料。
它主要包括离子束刻蚀、反应离子刻蚀和物理气相刻蚀等方法。
干法刻蚀的优点是刻蚀速率较慢,刻蚀深度易于控制,可实现较高的刻蚀选择性,并且不会产生液体废液,符合环保要求。
干法刻蚀的缺点是设备成本较高,需要较为复杂的真空系统和气体处理系统。
刻蚀工艺的应用非常广泛,特别是在集成电路制造过程中。
刻蚀工艺可以用于定义集成电路中的通孔、晶体管沟槽、金属线和栅极等结构。
刻蚀工艺的准确性和可重复性对于实现高性能和高可靠性的器件非常重要。
刻蚀工艺的优化对于降低器件制造成本、提高器件性能和扩大器件功能都具有重要意义。
刻蚀工艺的优化主要包括增加刻蚀速率、提高刻蚀选择性和改善表面质量等方面。
为了增加刻蚀速率,可以通过增加刻蚀液的浓度、温度和搅拌速度等方法来提高刻蚀效率。
而为了提高刻蚀选择性,可以选择合适的刻蚀液、合适的刻蚀条件和合适的掩膜材料来实现。
在改善表面质量方面,可以使用气体混合物或者添加一些表面活性剂来减少表面缺陷和粗糙度。
总之,刻蚀工艺是一项关键的半导体器件制造技术,它可用于定义器件的结构和功能。
刻蚀工艺通过化学和物理的方法将材料从表面或者内部剥离,以实现器件的结构和功能的定义。
湿法刻蚀和干法刻蚀是常用的刻蚀方法,各具特点和优势。
刻蚀工艺的优化在提高器件性能、降低制造成本和实现器件功能扩展方面具有重要意义。
氮化膜湿法刻蚀的研究进展
氮化膜湿法刻蚀的研究进展概述在集成电路工艺制造中,湿法氮化硅膜(Si 3N 4)刻蚀的工艺步骤在局部氧化(LOCOS ,Local Oxidation )和 浅结隔离(STI ,Shallow Trench Isolated )技术中普遍使用。
由于在氮化硅膜上的氧化速率较硅基板上氧化速率很慢,所以氮化硅膜可以作为硅基板氧化时的阻挡层,从而起到隔离器件的作用。
在器件隔离形成后,需要将表面的氮化硅膜完全刻蚀掉,否则会影响后续的氧化工序而导致整个器件的失效。
因此氮化硅膜的刻蚀在整个工艺流程中是十分重要的。
热磷酸湿法刻蚀在半导体制造工艺中已经应用了几十年,由于热磷酸对氮化硅刻蚀具有良好的均一性和较高的选择比,因此一直到90nm 的先进制程,也是采用热磷酸来刻蚀氮化硅。
常用的热磷酸刻蚀液是由85%浓磷酸和15%去离子水(DIW )配合而成,刻蚀温度保持在140℃-200℃之间。
氟酸对氮化硅也具有一定的刻蚀性,在有些工艺中采用49%的氢氟酸来去除氮化硅膜。
但由于氟酸对氧化硅膜有很高的刻蚀性,因此氟酸刻蚀主要应用于晶圆背面氮化膜的刻蚀工艺。
1 刻蚀机理的探讨在半导体工艺流程中,湿法刻蚀是一个完全的化学反应过程,因此不同的反应物、反应温度、浓度和时间,反应机理也有所不同。
因此在研究氮化硅刻蚀工艺之前,首先要了解药液对膜质的刻蚀机理。
1.1 磷酸刻蚀机理Mykrolis 公司的研究者[1]曾提出氮化硅刻蚀的近似反应方程式:3242324343SiO H PO H NO NO O H PO H N Si +++↑≈++−−反应中氮元素主要生成硝酸盐,并伴有NO 气体生成。
研究者发现随着批处理数的增加,反应槽中生成逐渐增多的副产物SiO 32-和SiO 2,由于这类副产物在磷酸中的溶解度较低,二氧化硅和硅酸盐类物质在槽内逐渐沉淀并形成大颗粒的不溶物聚硅氧烷(polysiloxane ),这是造成晶圆表面颗粒过多和反应槽过滤器堵塞的重要原因。
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苏州市职业大学毕业设计(论文)说明书设计(论文)题目太阳能电池片湿刻蚀的应用系电子信息工程系专业班级08电气2姓名李华宁学号*********指导教师孙洪年月日太阳能电池片湿刻蚀的应用摘要湿刻就是湿法刻蚀,它是一种刻蚀方法,主要在较为平整的膜面上刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射,刻蚀可用稀释的盐酸等。
湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。
它是一种纯化学刻蚀,具有优良的选择性,刻蚀完当前薄膜就会停止,而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。
着重研究各种化学品的流量对电池片刻蚀深度的影响。
首先查看各种资料,掌握本课题相关的知识:通过对氢氟酸,硝酸,盐酸,氢氧化钠等化学品流量,温度,湿度等对太阳能电池片的影响。
通过技术软件分析,优化工艺参数,得到最优参数。
关键词:湿法刻蚀;腐蚀;流量;太阳能电池Solar cell wet etching applicationAbstractWet carved is wet etching, it is a kind of etching method, mainly in the relatively flat membrane surface, thereby increasing suede carving out process, reduce light light reflection, etching available dilute hydrochloric acid etc. Wet etching is will etching materials soaked in a mordant within the corrosion of technology. It is a kind of pure chemical etching, has excellent selectivity, etching the current film will cease, and won't damaged following a layer of film to other materials. Research on various chemicals to the flow the influence of battery piece etching depth. First check all kinds of material, grasps this topic relevant knowledge: by hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide etc chemicals flow, temperature, humidity and so on the influence of solar cell. Through technology software analysis, optimization of process parameters, obtain optimal parameters.Keyword:wet etching; Corrosion; Flow; Solar battery目录摘要 (1)目录 (3)第一章前言 (5)第二章湿法刻蚀及成长工艺 (8)2.1湿法刻蚀的基本过程 (8)2.2 主要的化学反应 (8)2.3 湿法刻蚀的生长工艺 (8)2.3.1湿法刻蚀的定义 (8)2.3.2 湿法刻蚀的原理 (8)第三章刻蚀的应用 (10)3.1 湿法刻蚀硅 (10)3.2 湿法刻蚀二氧化硅 (11)3.3 湿法刻蚀氮化硅 (11)3.4 湿法刻蚀铝 (12)3.5 图形生成的LIFT-OFF技术 (12)3.5.1 Lift-off的原理 (12)3.5.2 Lift-off的好处 (13)3.5.3 为lift-off而作的模板层 (13)3.5.4 lift-off工艺过程 (13)第四章刻蚀的重要参数 (15)4.1 刻蚀速率 (15)4.2 刻蚀剖面 (15)4.3 刻蚀偏差 (15)4.4 选择比 (15)4.5 均匀性 (16)4.6 残留物 (16)4.7 聚合物 (17)4.8 等离子体诱导损伤 (17)4.9 颗粒沾污 (17)第五章湿法刻蚀工艺技术 (18)5.1 简述 (18)5.2 湿法刻蚀 (18)5.3 湿法刻蚀的过程 (18)5.4 二氧化硅的湿法刻蚀 (18)5.4.1 影响腐蚀质量的因素 (19)5.5 硅的刻蚀 (19)第六章刻蚀技术新进展 (21)6.1 四甲基氢氧化铵(TMAH)湿法刻蚀 (21)6.2 软刻蚀 (21)6.3 终点检测 (22)6.3.1光学放射频谱分析 (22)6.3.2激光干涉测量 (22)6.3.3质谱分析法 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第一章前言湿刻就是湿法刻蚀:是刻蚀的一种方法,其他的有干刻蚀,等离子刻蚀等。
湿法刻蚀是利用高能量,极短脉冲的激光,使物质瞬间被汽化,不伤及周围物质,并可精确的控制作用深度。
因此,使刻蚀精确。
湿法刻蚀是利用合适的化学试剂先将未被光刻胶覆盖的晶片部分分解,然后转成可溶的化合物达到去除的目的。
这种刻蚀技术主要是借助腐蚀液和晶片材料的化学反应,因此我们可以借助化学试剂的选取、配比以及温度的控制等来达到合适的刻蚀速率和良好的刻蚀选择比。
一般湿法刻蚀是各向同性的(isotropic),一次再把光刻图形转移到晶片上的同时,腐蚀也会向着横向进行。
硅材料中含有大量的杂质和缺陷,导致硅中少数载流子寿命及扩散长度降低。
为提高硅太阳电池的效率,首先必须对硅材料中具有电活性的杂质和缺陷进行钝化和清洗。
近年来,湿刻中的钝化作用和清洗引起人们广泛的关注,它具有低温、高效率成本比等优点,并能一次性完成钝化和清洗去除杂质。
一系列的文献都报导了采用湿刻蚀能够去除硅表面的杂质和金属离子, 最终提高电池的效率。
虽然湿法刻蚀可使硅材料性能有所提高,但至今仍未得到系统的研究。
在湿刻过程中,硅片表面的磷硅玻璃和金属离子被有效去除,从而提高了硅片的使用效率。
通过在硅片上制作电子器件,然后淀积介质层和导电材料把器件连接起来,可以把硅片制成许多有功能的微芯片。
这是半导体制造早期使用的硅片制造平面工艺的概念。
一般来说,互连材料淀积在硅片表面,然后有选择地去除它,就形成了由光刻技术定义的电路图形。
这一有选择性地去除材料的工艺过程,叫做刻蚀,在显影检查完后进行。
刻蚀工艺的正确进行是很关键的,否则芯片将不能工作。
更重要的是,一旦材料被刻蚀去掉,在刻蚀过程中所犯的错误将难以纠正。
不正确刻蚀的硅片就只能报废,给硅片制造公司带来损失。
刻蚀的要求取决于要制作的特征图形的类型,如铝合金复合层、多晶硅栅、隔离硅槽或介质通孔。
IC结构是复杂的,具有大量需要不同刻蚀参数的材料。
特征尺寸的缩小使刻蚀工艺中对尺寸的控制要求更严格,也更难以检测。
以刻蚀铝为例来说明,传统的金属化工艺是在硅片表面淀积一层铝合金,然后通过光刻和刻蚀做出互连线,这样不同的金属层通过前面工序在层间介质(ILD)通孔中制成的钨塞实现了电学连接。
随着铜布线中大马士革工艺的引入,金属化工艺变成刻蚀ILD介质以形成一个凹槽。
制作出一个槽,然后淀积铜来覆盖介质上的图形,再利用化学机械平坦化技术把铜平坦化至介质层的高度。
对于大马士革工艺,重点是在介质的刻蚀而不是金属的刻蚀。
湿法刻蚀技术通常是各向同性的。
所以在加工小于3µm线宽的图形时及少用到该技术。
在线宽超过3µm宽度的工艺中会用到许多不同的湿法工艺。
因为在半导体产品中还有许多部分是大的几何尺寸,湿法工艺还不会被淘汰。
在这一部分将会介绍一些湿法刻蚀工艺中较重要的用来满足现在工艺需要的方面.通常在一个湿法腐蚀工艺可以被分为一些三个步骤1):将腐蚀剂扩散到硅片表面。
2)反应;3)3)反应产物从硅片表面扩散出来。
对于第二步,在实际反应之前吸附和在实际反应之后解吸附的过程是很不一样的。
其中最慢的步骤将被用来对速度进行控制。
就是说在这个步骤的腐蚀速度将成为整个腐蚀过程的速度。
化学腐蚀将通过不同的工艺来实现。
最简单的就是在一液体溶剂中分解材料而对于不分解的材料的化学特性没有改变。
大多数的刻蚀工艺包括一个以上的化学反应(上面所提的step2)。
不同的反应将发生,一个在半导体生产中经常提到的反应就是氧化减小反应(还原)。
就是形成一层氧化膜,然后氧化膜被分解,接着又形成一层氧化膜,如(在湿法腐蚀硅和铝中)。
在半导体应用中,湿法腐蚀被用来在硅衬底或在薄膜上产生图形。
用一层掩膜来保护需要的区域来防止被刻蚀剂腐蚀,在腐蚀结束后这一层掩膜被移去。
所以在选择一湿法腐蚀工艺时,除了要有对腐蚀剂有好的选择比,还要考虑掩膜对下层薄膜的粘附能力,对于薄膜的好的覆盖能力在受到腐蚀剂打击时。
光刻胶是最常用到的掩膜,但有时它会有很大的不适合。
这个问题出现在光刻胶在湿法工艺中作掩膜时,由于腐蚀剂的attack,掩膜的边缘与下面的薄膜的粘附性下降(图12),使被腐蚀区域增大。
光刻胶的边缘腐蚀通过使用六甲基二硅烷(HDMS)的增粘剂来减轻。
光刻胶的大面积的失效是由于在衬底和掩膜层上的不同的应力的积累。
这个问题可以通过使用柔韧性好的掩膜来使衬底和掩膜上的应力一致(在它们之间会有不同的伸展系数)。
图1产生泡沫的湿法腐蚀工艺由于衬底粘附泡沫而使图形的分辨变差,特别是在图式的边缘上。
泡沫会阻挡腐蚀剂达到需要腐蚀的区域,使腐蚀在这些区域变慢,或停止直到泡沫被移开为止。
所以,在腐蚀中加入wettingagent并加以振动来移走泡沫产生的残留物或碎屑也会小块阻止腐蚀。
两个最常产生的后果是:1)显影液槽消耗了腐蚀剂中的活性物质。
2)underexposed光刻胶。
当光刻胶不再是完全曝光,它将不会完全移走暴露的正性光刻胶,留下一层薄的光刻胶。
这层光刻胶在刻蚀之前很难发现到。
所以,用新鲜的developer在槽中已经加工了一定数量的硅片后来避免这个问题是很有必要的,在槽式显影工艺中。
另外,用氧等离子体的descum工艺,被用来移去该残留物(见图1)。
第二章湿法刻蚀及成长工艺2.1湿法刻蚀的基本过程湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术,它是一种纯化学刻蚀,具有优良的选择性,刻蚀完当前薄膜就会停止,而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。
它主要有以下过程:•酸洗(去除磷硅玻璃)•去除PSG(去除边缘PN结)•水洗•碱洗(中和前面的酸)•水洗•酸洗(去除硅片的金属离子)•溢流水洗•吹干2.2 主要的化学反应(1)酸洗SiO2 + 6HF → H2 + SiF6 + 2H2O•用氢氟酸把上道工序产生SiO2去除,生成可溶性物质和气体,从而达到去除磷硅玻璃的目的。