車輛定位星控技術(shù)電子束光刻在納米加工及器件制備中的應(yīng)用精

1、微納電子技術(shù)2008年第 12 期專家論壇P683 -電子束光刻在納米加工及器件制備中的應(yīng)用納米器件與技術(shù)P689 -中波-長(zhǎng)波雙色量子阱紅外探測(cè)器P694 -鐵電柵材料GaN基場(chǎng)效應(yīng)晶體管的特性納米材料與結(jié)構(gòu)P698 - (Ni、Li)摻雜ZnO薄膜的制備及其性能P703 - Si(111)襯底上GaN外延材料的應(yīng)力分析MEMS器件與技術(shù)P706 - Su-8膠-金屬復(fù)合材料電熱微驅(qū)動(dòng)器P712 - Ka波段Si基微機(jī)械寬帶垂直過渡顯微、測(cè)量、微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備P716 -基于表面等離子體的微納光刻技術(shù)P720 -陽極氧化鋁膜孔徑的測(cè)量P724 -各向異性腐蝕制備納米硅尖P729 - Si基

2、體二維深通道微孔列陣刻蝕技術(shù)微電子器件與技術(shù)P734 溫度控制裝置中的In Sb-In磁敏電阻專家論壇P683 -電子束光刻在納米加工及器件制備中的應(yīng)用陳寶欽，趙珉，吳璇，牛潔斌，劉鍵，任黎明， 王琴，朱效立，徐秋霞，謝常青，劉明 （中國科學(xué)院 微電子研究所，北京 100029） 摘要：電子束光刻技術(shù)是推動(dòng)微米電子學(xué)和微納米加工發(fā)展的關(guān)鍵技 術(shù)，尤其在納米制造領(lǐng)域中起著不可替代的作用。介紹了中國科學(xué)院 微電子研究所擁有JEOL JBX 5000LS、JBX 6300FS納米電子束光刻 系統(tǒng)和電子顯微鏡系統(tǒng)的電子束光刻技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，利用電子束直寫系 統(tǒng)所開展的納米器件和納米結(jié)構(gòu)制造工藝技術(shù)方面的研

3、究。重點(diǎn)闡述 了如何利用電子束直寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米器件和納米結(jié)構(gòu)的電子束光刻。 針對(duì)電子束光刻效率低和電子束光刻鄰近效應(yīng)等問題所米取的措施； 采用無寬度線曝光技術(shù)和高分辨率、高反差、低靈敏度電子抗蝕劑相 結(jié)合實(shí)現(xiàn)電子束納米尺度光刻以及采用電子束光刻與X射線曝光相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)高高寬比的納米尺度結(jié)構(gòu)的加工等具體工藝技術(shù)問題展 開討論。關(guān)鍵詞：電子束光刻；電子束直寫；電子束鄰近效應(yīng)校正；納米制造; 納米器件；納米結(jié)構(gòu)納米器件與技術(shù)P689 中波-長(zhǎng)波雙色量子阱紅外探測(cè)器趙永林，李獻(xiàn)杰，劉英斌，齊利芳，過帆，蔡道民，尹順政，劉跳（中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所，石豕莊 050051）摘要：采用n型摻雜

4、的AlGaAs/GaAs和AlGaAs/InGaA 多量子阱材料，基于MOCVD外延生長(zhǎng)技術(shù)，利用成熟的GaAs集成電路加工工 藝，設(shè)計(jì)并制作了不同結(jié)構(gòu)的中波-長(zhǎng)波雙色量子阱紅外探測(cè)器（QWIP） 器件，器件采用正面入射二維光柵耦合，光柵周期設(shè)計(jì)為4卩m,寬度2卩m ;對(duì)制作的500卩m x 500卩m大面積雙色QWIP單元器 件暗電流、響應(yīng)光譜、探測(cè)率進(jìn)行了測(cè)試和分析。在-3 V偏壓、77 K溫度和300 K背景溫度下長(zhǎng)波（LWIR）和中波（MWIR ） QWIP的 暗電流密度分別為 0.6、0.02 mA/cm 2 ； -3 V偏壓、80 K溫度下MWIR 和LWIR QWIP的響應(yīng)光譜峰

5、值波長(zhǎng)分別為 5.2、7.8卩m ;在2 V偏 壓、65 K溫度下，LWIR和MWIR QWIP的峰值探測(cè)率分別為1.4 X 1011、6 X 1010 cm Hz1/2/W。關(guān)鍵詞：量子阱紅外探測(cè)器；雙色；暗電流密度；響應(yīng)光譜；探測(cè)率； 二維光柵P694-鐵電柵材料GaN基場(chǎng)效應(yīng)晶體管的特性蔡雪原，冉金枝，魏瑩，楊建紅（蘭州大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微電子研究所，蘭州 730000）摘要：針對(duì)鐵電薄膜/GaN基FET結(jié)構(gòu)，利用數(shù)值方法研究了鐵電柵 材料自發(fā)極化強(qiáng)度PS變化對(duì)GaN基表面電子濃度nS和場(chǎng)效應(yīng)晶體管 轉(zhuǎn)移特性Id-Vg的影響，給出了典型Ps和£ r值下跨導(dǎo)gm與Vg的關(guān)

6、系。 結(jié)果表明：零柵壓下，ns在隨Ps （0 士 59卩C/cm2）變化時(shí)有46 個(gè)數(shù)量級(jí)的提高或降低；當(dāng) Vg=0.65 V、Ps為-2626卩C/cm2時(shí)， nS提高約4個(gè)數(shù)量級(jí)；負(fù)柵壓下，nS因受引起電子耗盡的PS的影 響而降低67個(gè)數(shù)量級(jí)，而Ps未對(duì)Id-Vg產(chǎn)生明顯影響，跨導(dǎo)gm在1 V左右的柵偏壓下達(dá)到最大值。這些結(jié)果對(duì)利用鐵電極化和退極化可 能改善新型器件性能的研究具有重要意義。關(guān)鍵詞：GaN基FET ；自發(fā)極化；鐵電材料；載流子濃度；轉(zhuǎn)移特性； 跨導(dǎo)納米材料與結(jié)構(gòu)P698 - （Ni、Li）摻雜ZnO薄膜的制備及其性能宋海岸，葉小娟，鐘偉，都有為（南京大學(xué)南京微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室，

7、南京 210093）摘要：采用溶膠-凝膠技術(shù)和旋涂的方法，在 Si（100）襯底上制備了 Ni 摻雜和（Ni、Li）共摻的 3 種 ZnO 薄膜（Ni°.1°Zn°.9oO、Ni0.10Li0.05Zn°.85。 和 Nio.1oLio.1o射線衍射分析表明，所有薄膜樣品均為纖鋅礦結(jié)構(gòu)，未發(fā)現(xiàn)其他雜相。光致發(fā)光研究表明，（Ni、Li）共摻后出現(xiàn)了 410 nm左右的紫外發(fā)光峰，并隨Li濃度的增加發(fā)光峰變強(qiáng)，該峰與 Li雜質(zhì)能級(jí)有關(guān)，同時(shí)觀察到O2-空位引起的610 nm和740 nm的兩 個(gè)紅色發(fā)光峰。薄膜中Ni離子為+2價(jià)，取代Zn離子的位置。摻雜 的

8、ZnO薄膜呈現(xiàn)室溫鐵磁性，單個(gè) Ni原子的飽和磁矩可達(dá)到0.210 a B，摻入Li或在N2氣氛中退火后，都導(dǎo)致單個(gè) Ni原子的飽和磁矩 降低。鐵磁性來源于電子調(diào)制的機(jī)制。關(guān)鍵詞：稀磁半導(dǎo)體；溶膠-凝膠；旋涂；鐵磁性；光致發(fā)光P703 - Si(111)襯底上GaN外延材料的應(yīng)力分析尹甲運(yùn)1,劉波1,張森1,2，馮志宏1,馮震1,蔡樹軍1(1.專用集成電路國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊050051;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱 150001)摘要：對(duì)Si(111)襯底上GaN外延材料的應(yīng)力隨著低溫 AlN插入層數(shù) 的變化進(jìn)行了分析研究。通過喇曼散射譜在高頻 E2(TO)模式下的測(cè)

9、試分析發(fā)現(xiàn)，隨著低溫 AlN插入層數(shù)的增加，GaN材料的E2(TO)峰 位逐漸接近體GaN材料的E2(TO)峰位(無應(yīng)力體GaN材料的E2(TO) 峰位為568 cm-1)，計(jì)算得出GaN材料的應(yīng)力從1.09 GPa減小到0.42 GPa。同時(shí)，使用室溫光熒光譜進(jìn)行了分析驗(yàn)證。結(jié)果表明， Si襯底 上GaN外延材料受到的是張應(yīng)力，通過低溫 AlN插入層技術(shù)可以有 效降低GaN材料的應(yīng)力，并且最終實(shí)現(xiàn)了表面光亮的厚層無裂紋 GaN 材料。關(guān)鍵詞：氮化鎵；AlN插入層；喇曼散射；光熒光譜；應(yīng)力；Si襯底MEMS器件與技術(shù)P706 - Su-8膠-金屬復(fù)合材料電熱微驅(qū)動(dòng)器陳婧，丁桂甫，楊卓青(上海交

10、通大學(xué)微納科學(xué)技術(shù)研究院，上海 200240)摘要：針對(duì)以金屬嵌入式Su-8光刻膠作為新型彎曲梁式微驅(qū)動(dòng)器結(jié) 構(gòu)材料的特點(diǎn)，在仿真分析過程中，考慮了狹小空氣間隙中熱傳導(dǎo)機(jī) 制的影響。分析結(jié)果表明，器件的工作電壓隨著懸空高度的增加而降 低；當(dāng)懸空高度達(dá)到270卩m時(shí)，可忽略熱傳導(dǎo)機(jī)制。在微加工工 藝流程中，引入新的犧牲層材料，顯著提升了工藝流程的兼容性和加 工效果的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上研制的新型電熱微驅(qū)動(dòng)器實(shí)測(cè)位移由 11.5匕m增大至13.9卩m,這一結(jié)果與傳統(tǒng)多晶硅材料彎曲梁式微 驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)位移5卩m相比有顯著提高，而能耗亦從180 mW降 至21.6 mW，器件性能得到改善。關(guān)鍵詞：電熱微

11、驅(qū)動(dòng)器；薄層空氣熱傳導(dǎo)；Cu犧牲層；非硅表面微加工；微機(jī)電系統(tǒng)P712 - Ka波段Si基微機(jī)械寬帶垂直過渡戴新峰a,郁元衛(wèi)a，賈世星b,朱健a,於曉峰c, 丁玉寧c（南京電子器件研究所 a.單片集成電路與模塊國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.微納米研發(fā)中心；c.毫米波電路部，南京 210016）摘要：介紹了一種適用于三維毫米波集成電路的Si基微機(jī)械垂直過渡，該垂直過渡是兩層0.1 mm厚的共面波導(dǎo)傳輸線通過0.3 mm厚 中間層，在中間層采用了同軸結(jié)構(gòu)，該同軸結(jié)構(gòu)通過金屬化通孔來實(shí) 現(xiàn)。這一設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，便于優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有很寬的帶寬 和平坦的幅度響應(yīng)。運(yùn)用三維電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)該垂直過渡結(jié)構(gòu)進(jìn)行

12、 了建模，并作了優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真計(jì)算，運(yùn)用微機(jī)械金屬化通孔工藝和 多層鍵合工藝研制了樣品。在片測(cè)試結(jié)果表明該樣品性能良好，在 26.534.0 GHz該過渡插入損耗小于3.5 dB，帶內(nèi)起伏小于2 dB。 關(guān)鍵詞：Ka波段；Si基微機(jī)械；三維集成電路；寬帶垂直過渡；熱 壓鍵合顯微、測(cè)量、微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備P716 基于表面等離子體的微納光刻技術(shù)楊勇1,2，胡松1,姚漢民1,嚴(yán)偉1,趙立新1,周紹林1,2，陳旺富1,2，蔣文波1,2，李展1（1.中國科學(xué)院 光電技術(shù)研究所，成都 610209;2中國科學(xué)院研究生院，北京 100039）摘要：首先介紹了光刻技術(shù)的發(fā)展及其面臨的挑戰(zhàn)。隨著納米加工技 術(shù)

13、的發(fā)展，納米結(jié)構(gòu)器件必將成為未來集成電路的基礎(chǔ)，而納米光刻 技術(shù)是納米結(jié)構(gòu)制作的基礎(chǔ)，基于表面等離子體的納米光刻作為一種 新興技術(shù)有望突破45 nm節(jié)點(diǎn)從而極大提高光刻的分辨力。介紹了表 面等離子體的特性，對(duì)表面等離子體（SPs ）在光刻中的應(yīng)用作了回 顧和分析，指出在現(xiàn)有的利用表面等離子體進(jìn)行納米光刻的實(shí)驗(yàn)裝置 中，或采用單層膜的超透鏡（Superlens ）,或采用多層膜的Superlens , 但都面臨著如何克服近場(chǎng)光刻這一難題；結(jié)合作者現(xiàn)有課題分析了表 面等離子體光刻的發(fā)展方向，認(rèn)為結(jié)合多層膜的遠(yuǎn)場(chǎng)納米光刻方法是 表面等離子體光刻的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：表面等離子體；納米光刻；近場(chǎng)光刻；倏

14、逝波；局域增強(qiáng)P720 -陽極氧化鋁膜孔徑的測(cè)量盧峻峰（1.長(zhǎng)春理工大學(xué)，長(zhǎng)春130022 ; 2中國兵器科學(xué)研究院，北京100089 ）摘要： 論述了一種對(duì)陽極氧化鋁膜孔徑進(jìn)行測(cè)定和評(píng)估的方法。此方 法通過對(duì)已得的陽極氧化鋁薄膜提取樣本制備掃描電鏡（ SEM ）圖像 進(jìn)行處理和分析，最終得到膜孔的尺寸結(jié)果。陽極氧化鋁膜的膜孔尺 寸處在 nm 級(jí)別，對(duì)其測(cè)量誤差的要求很高。而限于 SEM 的設(shè)備特 性和精度，通過 SEM 讀取的原始陽極氧化鋁膜的圖像存在著大量噪 聲（以椒鹽噪聲為主） 。鑒于此，首先對(duì)陽極氧化鋁膜的原始 SEM 圖 像進(jìn)行多重濾波處理（中值濾波、各向異性擴(kuò)散濾波以及閾值濾波）

15、， 得到具有膜孔結(jié)構(gòu)信息的閾值圖像。經(jīng)過多重濾波的這一閾值圖像仍 存在著很多污點(diǎn)，這些污點(diǎn)對(duì)陽極氧化鋁膜膜孔尺寸的評(píng)估無任何意 義，于是繼續(xù)將閾值圖像進(jìn)行去污處理，最后通過設(shè)計(jì)的“染色”算 法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)膜孔尺寸的實(shí)際測(cè)量。 實(shí)驗(yàn)證明， 此方法的適用性較強(qiáng)。 關(guān)鍵詞： 納米膜；陽極氧化鋁膜；孔徑測(cè)量；掃描電鏡；圖像處理； 染色算法P724 各向異性腐蝕制備納米硅尖石二磊a,崔巖a,b，夏勁松a,王立鼎a（大連理工大學(xué) a. 微納米技術(shù)及系統(tǒng)遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b. 精密與特種加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧大連116023 ）摘要： 采用 KOH 溶液各向異性腐蝕單晶硅的方法制備高縱橫比的納 米硅尖，研

16、究了腐蝕溶液的濃度、添加劑異丙醇（IPA）對(duì)硅尖形狀的影 響。設(shè)計(jì)了硅尖制作的工藝流程，制備了形狀不同、縱橫比值為 0.522.1 的硅尖，并結(jié)合晶面相交模型， 提出了硅尖晶面的判別方法， 討論了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的 411和331 晶面族兩種硅尖晶面類型，實(shí)驗(yàn)結(jié) 果和理論分析相一致。通過分析腐蝕溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和添加劑對(duì) 411 、 331 晶面族腐蝕速度的影響，得到了制備高縱橫比納米硅尖 的工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)正方形掩模邊緣沿<110> 晶向時(shí)，在78 C、質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的KOH溶液中腐蝕硅尖，再經(jīng)980 C干氧氧 化 3 h 進(jìn)行銳化削尖，可制備出縱橫比大于 2 、曲率半徑達(dá)納米

17、量級(jí) 的硅尖陣列。關(guān)鍵詞： 硅尖；各向異性；氧化削尖；晶面；掩模P729 Si 基體二維深通道微孔列陣刻蝕技術(shù)向嶸 1,2 ，王國政 1，陳立 1，高延軍 1，王新 1，李野 1，端木慶鐸 1，田景全 1摘要：Si材料二維深通道微孔列陣是新型二維通道電子倍增器的基 體，其可以采用感應(yīng)耦合等離子體（ICP）刻蝕和光電化學(xué)（PEC）刻蝕等 半導(dǎo)體工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)述了 ICP工藝原理和實(shí)驗(yàn)方法，給出了微孔 直徑610卩m、長(zhǎng)徑比約20、平均刻蝕速率約1.0卩m /min的實(shí) 驗(yàn)樣品，指出了深通道內(nèi)壁存在縱向條帶不均勻分布現(xiàn)象、成因和解 決途徑；重點(diǎn)論述了微孔深通道列陣PEC刻蝕原理和實(shí)驗(yàn)方法，在優(yōu)化

18、的光電化學(xué)工藝參數(shù)下，得到了方孔邊長(zhǎng)3.0卩m、中心距為6.0 a m、深度約為160匕m的n型Si基二維深通道微孔列陣基體樣品， 得出了輻照光強(qiáng)、Si基晶向與HF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是影響樣品質(zhì)量的結(jié)論， 指出了光電化學(xué)刻蝕工藝的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：硅基體；二維通道電子倍增器；微孔列陣；感應(yīng)耦合等離子 體；光電化學(xué)刻蝕微電子器件與技術(shù)P734 溫度控制裝置中的InSb-ln磁敏電阻劉冰，黃釗洪，孔令濤（華南師范大學(xué) 信息光電子科技學(xué)院 光子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510006）摘要：研究了 InSb-In共晶體薄膜磁敏電阻（MR）的溫度特性，并把這 種磁敏電阻應(yīng)用到溫度控制領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了一種基于In Sb- In磁敏電阻的溫度控制器