- 2025-01-21 09:35:25紅外光譜技術(shù)
- 紅外光譜技術(shù)是一種基于分子振動和轉(zhuǎn)動信息來識別和分析物質(zhì)的技術(shù)。它利用紅外光照射樣品，引起分子內(nèi)部振動能級躍遷，通過檢測吸收或透射的紅外光強度，得到紅外光譜圖。不同物質(zhì)的紅外光譜圖具有特征性，可用于物質(zhì)的定性和定量分析。該技術(shù)廣泛應用于化學、材料科學、生物醫(yī)學等領(lǐng)域，具有樣品制備簡單、分析速度快、靈敏度高、非破壞性等優(yōu)點。
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紅外光譜技術(shù)問答
- 2018-11-19 03:31:00現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)的近紅外光譜技術(shù)的應用
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- 2022-11-18 16:15:48反應離子刻蝕技術(shù)
- 反應離子刻蝕概述：反應離子腐蝕技術(shù)是一種各向異性很強、選擇性高的干法腐蝕技術(shù)。它是在真空系統(tǒng)中利用分子氣體等離子來進行刻蝕的，利用了離子誘導化學反應來實現(xiàn)各向異性刻蝕，即是利用離子能量來使被刻蝕層的表面形成容易刻蝕的損傷層和促進化學反應，同時離子還可清除表面生成物以露出清潔的刻蝕表面的作用。主要用于Si、SiO2、SiNx、半導體材料、聚合物、金屬的刻蝕以及光刻膠的去除等，廣泛應用于物理，生物，化學，材料，電子等領(lǐng)域。 工作原理：通常情況下，反應離子刻蝕機的整個真空壁接地, 作為陽極, 陰極是功率電極, 陰極側(cè)面的接地屏蔽罩可防止功率電極受到濺射。要腐蝕的基片放在功率電極上。腐蝕氣體按照一定的工作壓力和搭配比例充滿整個反應室。對反應腔中的腐蝕氣體, 加上大于氣體擊穿臨界值的高頻電場, 在強電場作用下, 被高頻電場加速的雜散電子與氣體分子或原子進行隨機碰撞, 當電子能量大到一定程度時, 隨機碰撞變?yōu)榉菑椥耘鲎? 產(chǎn)生二次電子發(fā)射, 它們又進一步與氣體分子碰撞, 不斷激發(fā)或電離氣體分子。這種激烈碰撞引起電離和復合。當電子的產(chǎn)生和消失過程達到平衡時, 放電能繼續(xù)不斷地維持下去。由非彈性碰撞產(chǎn)生的離子、電子及及游離基(游離態(tài)的原子、分子或原子團) 也稱為等離子體, 具有很強的化學活性, 可與被刻蝕樣品表面的原子起化學反應, 形成揮發(fā)性物質(zhì), 達到腐蝕樣品表層的目的。同時, 由于陰極附近的電場方向垂直于陰極表面, 高能離子在一定的工作壓力下, 垂直地射向樣品表面, 進行物理轟擊, 使得反應離子刻蝕具有很好的各向異性。所以，反應離子刻蝕包括物理和化學刻蝕兩者的結(jié)合。 刻蝕氣體的選擇對于多晶硅柵電極的刻蝕，腐蝕氣體可用Cl2或SF6，要求對其下層的柵氧化膜具有高的選擇比?？涛g單晶硅的腐蝕氣體可用Cl2/SF6或SiCl4/Cl2；刻蝕SiO2的腐蝕氣體可用CHF3或CF4/H2；刻蝕Si3N4的腐蝕氣體可用CF4/O2、SF6/O2或CH2F2/CHF3/O2；刻蝕Al（或Al-Si-Cu合金）的腐蝕氣體可用Cl2、BCl3或SiCl4；刻蝕W的腐蝕氣體可用SF6或CF4；刻蝕光刻膠的腐蝕氣體可用氧氣。對于石英材料, 可選擇氣體種類較多, 比如CF4、CF4+ H2、CHF3 等。我們選用CHF3 氣體作為石英的腐蝕氣體。其反應過程可表示為：CHF3 + e——CHF+2 + F (游離基) + 2e，SiO 2 + 4F SiF4 (氣體) + O 2 (氣體)。SiO 2 分解出來的氧離子在高壓下與CHF+2 基團反應， 生成CO ↑、CO 2↑、H2O ↑、O F↑等多種揮發(fā)性氣體。對于鍺材料、選用含F(xiàn) 的氣體是十分有效的。然而, 當氣體成份中含有氫時, 刻蝕將受到嚴重阻礙, 這是因為氫可以和氟原子結(jié)合, 形成穩(wěn)定的HF, 這種雙原子HF 是不參與腐蝕的。實驗證明, SF6 氣體對Ge 有很好的腐蝕作用。反應過程可表示為：SF6 + e——SF+5 + F (游離基) + 2e，Ge + 4F——GeF4 (揮發(fā)性氣體) 。 設備：典型的（平行板）RIE系統(tǒng)包括圓柱形真空室，晶片盤位于室的底部。晶片盤與腔室的其余部分電隔離。氣體通過腔室頂部的小入口進入，并通過底部離開真空泵系統(tǒng)。所用氣體的類型和數(shù)量取決于蝕刻工藝;例如，六氟化硫通常用于蝕刻硅。通過調(diào)節(jié)氣體流速和/或調(diào)節(jié)排氣孔，氣體壓力通常保持在幾毫托和幾百毫托之間的范圍內(nèi)。存在其他類型的RIE系統(tǒng)，包括電感耦合等離子體（ICP）RIE。在這種類型的系統(tǒng)中，利用RF供電的磁場產(chǎn)生等離子體。雖然蝕刻輪廓傾向于更加各向同性，但可以實現(xiàn)非常高的等離子體密度。平行板和電感耦合等離子體RIE的組合是可能的。在該系統(tǒng)中，ICP被用作高密度離子源，其增加了蝕刻速率，而單獨的RF偏壓被施加到襯底（硅晶片）以在襯底附近產(chǎn)生定向電場以實現(xiàn)更多的各向異性蝕刻輪廓。 操作方法：通過向晶片盤片施加強RF（射頻）電磁場，在系統(tǒng)中啟動等離子體。該場通常設定為13.56兆赫茲的頻率，施加在幾百瓦特。振蕩電場通過剝離電子來電離氣體分子，從而產(chǎn)生等離子體 。在場的每個循環(huán)中，電子在室中上下電加速，有時撞擊室的上壁和晶片盤。同時，響應于RF電場，更大質(zhì)量的離子移動相對較少。當電子被吸收到腔室壁中時，它們被簡單地送到地面并且不會改變系統(tǒng)的電子狀態(tài)。然而，沉積在晶片盤片上的電子由于其DC隔離而導致盤片積聚電荷。這種電荷積聚在盤片上產(chǎn)生大的負電壓，通常約為幾百伏。由于與自由電子相比較高的正離子濃度，等離子體本身產(chǎn)生略微正電荷。由于大的電壓差，正離子傾向于朝向晶片盤漂移，在晶片盤中它們與待蝕刻的樣品碰撞。離子與樣品表面上的材料發(fā)生化學反應，但也可以通過轉(zhuǎn)移一些動能來敲除（濺射）某些材料。由于反應離子的大部分垂直傳遞，反應離子蝕刻可以產(chǎn)生非常各向異性的蝕刻輪廓，這與濕化學蝕刻的典型各向同性輪廓形成對比。RIE系統(tǒng)中的蝕刻條件很大程度上取決于許多工藝參數(shù)，例如壓力，氣體流量和RF功率。 RIE的改進版本是深反應離子蝕刻，用于挖掘深部特征。
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