导读:本文包含了湿法各向异性刻蚀论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:单晶硅,针尖,各向异性刻蚀
湿法各向异性刻蚀论文文献综述
张小辉,胡亚明,梁军生,宿世界,王大志[1]（2019）在《各向异性湿法刻蚀中刻蚀温度对硅尖形貌的影响》一文中研究指出纳米硅尖在原子力学显微镜、微机械电子、光学研究、纳米级图形加工上具有广泛的用途。然而,如何制备小曲率半径高纵横比的硅尖仍为有待解决的问题和挑战。根据各项异性湿法刻蚀硅尖原理,设计了硅尖的加工工艺流程,并制备出不同纵横比的纳米硅尖。通过观察掩模对角线刻蚀进程,得到了掩模对角线刻蚀速率与刻蚀温度的关系;对比了不同刻蚀温度对刻蚀硅尖的影响,发现采用40wt%KOH刻蚀液,水浴78℃的刻蚀条件满足自锐化且刻蚀出纳米硅尖曲率半径小而纵横比大,其曲率半径为26 nm,纵横比为1.9。(本文来源于《机电工程技术》期刊2019年09期）
张辉[2]（2018）在《石英各向异性湿法刻蚀机理及工艺模型研究》一文中研究指出石英晶体各向异性湿法刻蚀是MEMS微机电系统结构加工的重要研究方向之一,然而其复杂的各向异性刻蚀特性致使刻蚀演化过程和结果难以预测和控制。本论文以石英晶体为研究对象,通过实验和理论相结合的方式研究了石英各向异性湿法刻蚀特性和形貌预测方法。实验方面,设计实验获取了石英晶体在不同刻蚀条件下的各向异性刻蚀速率和形貌结构特征,并基于台阶流动理论从原子角度分析了石英晶体的刻蚀过程,解释了不同类型的原子在晶面刻蚀过程中的作用;理论方面,提出了利用进化蒙特卡罗算法模拟石英湿法刻蚀速率和形貌结构的方法,实现了对全晶面刻蚀速率以及不同切型晶片任意掩膜下刻蚀结构和表面形貌的精确模拟。此外,基于表面激活能理论和原子间键能关系提出了微观原子激活能理论,成功地解释了石英晶体刻蚀各向异性的作用机理。论文主要内容如下:首先,针对石英晶体刻蚀衬底建模和表面原子类型划分问题,通过对石英晶体原子结构以及晶面原子排列特征与刻蚀速率之间对应关系的分析,提出了石英类硅键角原子模型和六指数键角分类方法并以此构建了刻蚀衬底模型和界定了表面原子类型。石英晶体不同晶面具有不同的表面原子结构,其刻蚀速率、表面形貌等特性受硅硅以及硅氧原子间相对位置和角度关系影响密切。模型中,表面原子类型由其邻原子数目及夹角关系决定;不同晶面的表面原子类型和所占比例不同。其次,针对石英晶体在刻蚀过程中呈现的各向异性刻蚀形貌和结构特征,提出了石英晶体刻蚀的台阶流动刻蚀理论并分析了台阶处不同类型原子在刻蚀过程中的作用。为了直观地展示不同类型表面原子移除概率的差异,以原子模型理论为基础构建了石英表面原子移除概率函数(QUARTZ-RPF),以及石英各主要晶面的蒙特罗刻蚀衬底形貌仿真模型,明确了晶面原子排列结构与其各向异性刻蚀特性之间以及微观原子刻蚀概率与宏观品面刻蚀速率之间的关系。再次,为了实现对不同刻蚀工艺条件下石英晶体全晶面刻蚀速率以及不同切型晶面任意掩膜形状刻蚀结构和表面形貌的准确模拟计算,建立了进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型(EMC)。依靠少量典型晶面(速率极值处)的实验刻蚀速率,EA进化算法通过不断修正MC刻蚀模型中QUARTZ-RPF方程能量参数的取值来调整各类型表面原子的移除概率以及校核晶面仿真刻蚀速率,最终使各晶面(h k m 1)仿真刻蚀速率比值与实验数据趋于一致。此时,QUARTZ-RPF方程具备了精确约束各类型表面原子刻蚀概率和描述石英晶体刻蚀结构和形貌特征的能力。然后,为了充分研究石英晶体的各向异性刻蚀特征以及外部条件对其刻蚀特性的影响作用,设计了相关实验对石英晶体在不同刻蚀条件下的全晶面刻蚀速率和多种切向掩膜晶片(Z_cut、At_cut和Bt_cut)的叁维刻蚀结构和表面形貌进行了研究,获得了石英晶体刻蚀各向异性特征的变化规律,明确了刻蚀速率极值处晶面在掩膜特征结构面形成过程中的作用以及探寻了晶面激活能与石英刻蚀各向异性刻蚀速率的关系,为建立的石英刻蚀结构和形貌模拟仿真模型提供了实验和理论依据。最后,为了验证提出的进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型的模拟精度,建立了相关模型对不同刻蚀工艺条件下石英全晶面刻蚀速率以及Z_cut、At_cut和Bt_cut掩膜晶片刻蚀结构和形貌进行了预测,并从基于表面激活能理论从微观原子激活能角度解释了石英晶体湿法刻蚀产生各向异性现象的原因。通过对比仿真数据和实验结果表明了 EMC石英刻蚀工艺模型可以有效地模拟石英刻蚀速率、结构形貌等各向异性特征。(本文来源于《东南大学》期刊2018-03-12）
蔡鹏鹏[3]（2016）在《石英各向异性湿法刻蚀特性及模拟研究》一文中研究指出湿法刻蚀是石英微结构加工的重要工艺。论文研究了石英各向异性湿法刻蚀特性和形貌预测方法。基于几何模拟的思想,提出了晶体湿法刻蚀形貌的演化规则,运用LevelSet方法开发了晶体各向异性湿法刻蚀叁维形貌数值模拟程序。通过对Z切石英晶片刻蚀形貌的研究,表明了提出的形貌演化规则的可行性,并且验证了开发的叁维形貌模拟程序的有效性和准确性。在此基础上,探索了如何合理设计掩膜以获得特定的微结构。论文主要内容如下：首先分析了晶体各向异性湿法刻蚀典型形貌演化的几何规则,提出刻蚀形貌的演化跟钻蚀速率直接相关。凹角处钻蚀速率慢面占主导地位,凸角处钻蚀速率快面占主导地位。总结了晶体复杂湿法刻蚀形貌,如凹角、凸角处的特征晶面预测的一般方法：圆角化、分段特征晶面分析、晶面选择。基于Level Set方法,在MATLAB环境下,开发了适用于多晶体、多切向、任意掩膜形状的高精度湿法刻蚀叁维形貌数值模拟程序。将刻蚀形貌的叁维数值模拟结果和实验SEM图进行了对比分析,表明开发的算法程序是准确有效的,可用于辅助晶体湿法刻蚀微结构设计和微加工工艺开发。借助腐蚀半球法获得了α-石英在80℃饱和NH4HF2溶液中的刻蚀全速率。实验获得了Z切石英晶片在不同掩膜形状下的刻蚀形貌,如凹槽、凸台、阵列结构。最后,详细分析了刻蚀形貌的基本数据,尤其是长矩形凹槽侧壁特征晶面倾角、钻蚀速率和侧壁转角的关系。以此为基础,分析了典型凹槽、凸台刻蚀形貌的形成原因,验证了提出的形貌预测方法的可行性。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-31）
蔡鹏鹏,仇晓黎,幸研[4]（2016）在《Level Set方法在Z切石英各向异性湿法刻蚀模拟中的应用》一文中研究指出石英是MEMS元器件的重要基底材料,其各向异性湿法刻蚀过程极为复杂。Level Set方法作为一种隐式追踪运动界面的方法,可用于追踪复杂运动界面。详细说明了Level Set方法在石英各向异性湿法刻蚀模拟中的应用过程,包括构建函数、控制方程、数值解法和重新初始化。通过Z切石英凹槽、凸台刻蚀形貌SEM图和模拟结果的对比,表明基于Level Set方法开发的石英湿法刻蚀叁维形貌模拟程序是稳定有效的。(本文来源于《传感器世界》期刊2016年04期）
姚明秋,唐彬,苏伟[5]（2016）在《单晶硅各向异性湿法刻蚀的形貌控制》一文中研究指出针对摆式微加速度计的制作,对利用两种添加剂共同修饰的TMAH刻蚀液的单晶硅湿法刻蚀技术及其相关刻蚀特性进行了研究。分析了两种添加剂之间的作用机理及对单晶硅湿法刻蚀的影响,选择合适的添加剂刻蚀液配比,实现了稳定的刻蚀形貌控制。通过两种添加剂的共同作用,获得了具有光滑刻蚀表面(粗糙度约为1nm)和良好凸角保护(凸角侧蚀比率小于0.8)的刻蚀形貌。实验结果表明,在叁重溶液(TMAH+Triton-X-100+IPA)下的刻蚀形貌具有明显优势。最后,基于添加剂对疏水性单晶硅材料的作用机理及表面张力调节,表面活性剂和酒精类添加剂之间的相互作用分析了刻蚀形貌发生变化的原因。以典型悬臂梁-质量块的制作为例,验证了采用该单晶硅刻蚀形貌控制方法可以获得微加速度计光滑的悬臂梁表面和无需凸角补偿的完整质量块。相比于其它制作工艺,该方法简单、易操作,有利于提高微机电器件的性能。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年02期）
唐彬,袁明权,彭勃,佐藤一雄,陈颖慧[6]（2013）在《单晶硅各向异性湿法刻蚀的研究进展》一文中研究指出单晶硅各向异性湿法刻蚀是制作硅基微电子机械系统(MEMS)器件的重要步骤之一,由于具有刻蚀均匀性好、批量大、成本低的优点而深受关注。首先回顾了单晶硅各向异性湿法刻蚀的刻蚀机理,比较了叁种常用各向异性刻蚀液的刻蚀性质,讨论了刻蚀形状的控制技术。然后着重介绍了表面活性剂修饰的单晶硅各向异性湿法刻蚀速率和刻蚀表面光滑度等特性,以及面向MEMS应用的基于该刻蚀技术的各种微纳新结构;分析了表面活性剂分子在刻蚀过程中的作用,强调了表面活性剂分子在单晶硅表面的吸附性对改变刻蚀表面的物理性质的重要性。最后在此基础上,归纳了单晶硅各向异性湿法刻蚀的发展情况,探讨了其未来的发展方向。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2013年05期）
谢立强,邢建春,王浩旭,董培涛,吴学忠[7]（2012）在《各向异性湿法刻蚀z切石英后结构侧壁形貌的预测》一文中研究指出基于石英晶体各晶面的湿法刻蚀速率,研究了石英微结构侧壁形貌的预测方法,讨论了各向异性湿法刻蚀石英的规律。首先,总结了石英各主要晶面的相对刻蚀速率,分别绘制了x、y族刻蚀速率矢量图。然后,在掩模层的边缘处,通过绘制相应的晶面刻蚀速率矢量图,得到各速率矢量的晶面线,晶面线所围成的最小轮廓即是石英微结构的刻蚀形貌。最后,利用该方法预测了x向和y向石英梁的侧壁形貌。在70℃的氢氟酸和氟化铵混合溶液内刻蚀5h,制作了厚度均为500μm的x向和y向两种石英微梁。结果显示,y向梁的-x向侧壁有一均匀整齐的晶棱,棱高210μm,而+x向侧壁平滑。x向梁的侧壁均有晶棱,+y向晶棱较大,棱高为450μm,-y向晶棱棱高为240μm。所制作梁的侧壁形貌与预测结论基本吻合,验证了预测方法的正确性。基于该方法可在石英微结构的设计阶段,通过引入工艺因素对微结构进行优化。(本文来源于《光学精密工程》期刊2012年02期）
林国树,李晓莹,乔大勇,苑伟政[8]（2006）在《基于细胞自动控制算法的硅各向异性湿法刻蚀物理仿真》一文中研究指出应用细胞自动控制算法对硅湿法刻蚀进行物理仿真,按硅原子晶体结构构建细胞单元,以原子共价键连接状态和相邻细胞的状态来判断刻蚀中某个细胞是否去除或者保留,最后获得与理论分析相符的仿真结果。(本文来源于《航空制造技术》期刊2006年08期）
湿法各向异性刻蚀论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
石英晶体各向异性湿法刻蚀是MEMS微机电系统结构加工的重要研究方向之一,然而其复杂的各向异性刻蚀特性致使刻蚀演化过程和结果难以预测和控制。本论文以石英晶体为研究对象,通过实验和理论相结合的方式研究了石英各向异性湿法刻蚀特性和形貌预测方法。实验方面,设计实验获取了石英晶体在不同刻蚀条件下的各向异性刻蚀速率和形貌结构特征,并基于台阶流动理论从原子角度分析了石英晶体的刻蚀过程,解释了不同类型的原子在晶面刻蚀过程中的作用;理论方面,提出了利用进化蒙特卡罗算法模拟石英湿法刻蚀速率和形貌结构的方法,实现了对全晶面刻蚀速率以及不同切型晶片任意掩膜下刻蚀结构和表面形貌的精确模拟。此外,基于表面激活能理论和原子间键能关系提出了微观原子激活能理论,成功地解释了石英晶体刻蚀各向异性的作用机理。论文主要内容如下:首先,针对石英晶体刻蚀衬底建模和表面原子类型划分问题,通过对石英晶体原子结构以及晶面原子排列特征与刻蚀速率之间对应关系的分析,提出了石英类硅键角原子模型和六指数键角分类方法并以此构建了刻蚀衬底模型和界定了表面原子类型。石英晶体不同晶面具有不同的表面原子结构,其刻蚀速率、表面形貌等特性受硅硅以及硅氧原子间相对位置和角度关系影响密切。模型中,表面原子类型由其邻原子数目及夹角关系决定;不同晶面的表面原子类型和所占比例不同。其次,针对石英晶体在刻蚀过程中呈现的各向异性刻蚀形貌和结构特征,提出了石英晶体刻蚀的台阶流动刻蚀理论并分析了台阶处不同类型原子在刻蚀过程中的作用。为了直观地展示不同类型表面原子移除概率的差异,以原子模型理论为基础构建了石英表面原子移除概率函数(QUARTZ-RPF),以及石英各主要晶面的蒙特罗刻蚀衬底形貌仿真模型,明确了晶面原子排列结构与其各向异性刻蚀特性之间以及微观原子刻蚀概率与宏观品面刻蚀速率之间的关系。再次,为了实现对不同刻蚀工艺条件下石英晶体全晶面刻蚀速率以及不同切型晶面任意掩膜形状刻蚀结构和表面形貌的准确模拟计算,建立了进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型(EMC)。依靠少量典型晶面(速率极值处)的实验刻蚀速率,EA进化算法通过不断修正MC刻蚀模型中QUARTZ-RPF方程能量参数的取值来调整各类型表面原子的移除概率以及校核晶面仿真刻蚀速率,最终使各晶面(h k m 1)仿真刻蚀速率比值与实验数据趋于一致。此时,QUARTZ-RPF方程具备了精确约束各类型表面原子刻蚀概率和描述石英晶体刻蚀结构和形貌特征的能力。然后,为了充分研究石英晶体的各向异性刻蚀特征以及外部条件对其刻蚀特性的影响作用,设计了相关实验对石英晶体在不同刻蚀条件下的全晶面刻蚀速率和多种切向掩膜晶片(Z_cut、At_cut和Bt_cut)的叁维刻蚀结构和表面形貌进行了研究,获得了石英晶体刻蚀各向异性特征的变化规律,明确了刻蚀速率极值处晶面在掩膜特征结构面形成过程中的作用以及探寻了晶面激活能与石英刻蚀各向异性刻蚀速率的关系,为建立的石英刻蚀结构和形貌模拟仿真模型提供了实验和理论依据。最后,为了验证提出的进化蒙特卡罗湿法刻蚀工艺模型的模拟精度,建立了相关模型对不同刻蚀工艺条件下石英全晶面刻蚀速率以及Z_cut、At_cut和Bt_cut掩膜晶片刻蚀结构和形貌进行了预测,并从基于表面激活能理论从微观原子激活能角度解释了石英晶体湿法刻蚀产生各向异性现象的原因。通过对比仿真数据和实验结果表明了 EMC石英刻蚀工艺模型可以有效地模拟石英刻蚀速率、结构形貌等各向异性特征。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
湿法各向异性刻蚀论文参考文献
[1].张小辉,胡亚明,梁军生,宿世界,王大志.各向异性湿法刻蚀中刻蚀温度对硅尖形貌的影响[J].机电工程技术.2019
[2].张辉.石英各向异性湿法刻蚀机理及工艺模型研究[D].东南大学.2018
[3].蔡鹏鹏.石英各向异性湿法刻蚀特性及模拟研究[D].东南大学.2016
[4].蔡鹏鹏,仇晓黎,幸研.LevelSet方法在Z切石英各向异性湿法刻蚀模拟中的应用[J].传感器世界.2016
[5].姚明秋,唐彬,苏伟.单晶硅各向异性湿法刻蚀的形貌控制[J].光学精密工程.2016
[6].唐彬,袁明权,彭勃,佐藤一雄,陈颖慧.单晶硅各向异性湿法刻蚀的研究进展[J].微纳电子技术.2013
[7].谢立强,邢建春,王浩旭,董培涛,吴学忠.各向异性湿法刻蚀z切石英后结构侧壁形貌的预测[J].光学精密工程.2012
[8].林国树,李晓莹,乔大勇,苑伟政.基于细胞自动控制算法的硅各向异性湿法刻蚀物理仿真[J].航空制造技术.2006