188宝金博页面版

第３３卷第４ 期２ ０ １１年８ 月压电与声光Ｐ １Ｅ Ｚ Ｏ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ｌＣ Ｓ８ 。 Ａ Ｃ Ｏ Ｕ Ｓ Ｔ ０ ０ Ｐ Ｔ ＩＣ ＳＶ ０ １． ３３ Ｎ ｏ ． ４Ａ ｕ ｇ ． ２ ０ １１文章编号： １０ ０ ４ —２４ ７ ４ （ ２０ １ｉ）０ ４ － ０ ５２３－ ０ ４Ｅ Ｐ Ｇ５３５光刻胶氧离子刻蚀工艺的研究任洁， 傅莉， 孙玉宝， 查钢强（ 西北工业大学凝固技术国家重点实验室。 陕西西安７ １０ ０ ７ ２ ）摘要： 采用反应离子刻蚀（ Ｒ ＩＥ ）技术， 对Ｅ Ｐ Ｇ５３５光刻胶和碲锌镉（ Ｃ Ｚ Ｔ ）基体刻蚀工艺进行研究， 采用原子力显微镜（ Ａ Ｆ Ｍ ）法测试Ｃ Ｚ Ｔ 基体刻蚀前后的表面质量。 探讨了Ｅ Ｐ Ｇ５３５光刻胶刻蚀速率和Ｃ Ｚ Ｔ 基体表面粗糙度的影响因素。 结果表明。 当Ｒ Ｆ 功率为６ ０ ｗ 、 氧气气压为１． ３０ Ｐ ａ 、 氧气流量为４ ０ｃ ｍ ３／ｍ ｉｎ ， 光刻胶达到最大刻蚀速率； 随着Ｒ Ｆ 功率降低， 刻蚀后Ｃ Ｚ Ｔ 基体的表面粗糙度降低。 实验优化的刻蚀参数为： Ｒ Ｆ 功率４ ０ Ｗ 、 氧气气压１． ３０Ｐ ａ 、 氧气流量４ ０ｃｍ ３／ｍ ｉｎ 。关键词： 氧气反应离子刻蚀（ Ｒ ＩＥ ）； Ｅ Ｐ Ｇ５３５光刻胶； 碲锌镉晶片； 表面粗糙度； 刻蚀速率中图分类号： Ｔ Ｎ ３０ ４ ． ０ ７文献标识码： ＡＳ ｔｕ ｄ ｙｏ ｎ ０ ２ Ｒ ｅ ａ ｃ ｔｉｖ ｅ Ｉｏ ｎＥ ｔｃ ｈ ｉｎ ｇＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙｏ ｆ Ｅ Ｐ Ｇ５３ ５ Ｐ ｈ ｏ ｔｏ ｒ ｅ ｓｉｓｔＲ Ｅ ＮＪｉｅ ， Ｆ ＵＬ ｉ， Ｓ Ｕ ＮＹ ｕ ｂ ａ ｏ ， Ｚ Ｈ ＡＧ ａ ｎ ｇ ｑ ｉａ ｎ ｇ（ Ｓ ｔａ ｔｅＫ ｅ ｙＬ ａ ｂ ． ｏ ｆＲ ａ ｐ ｉｄＳ ｏ ｌｉｄ ｉｆ ｉｃ ａ ｔｉｏ ｎ ． Ｎ ｏ ｒ ｔｈ ｗ ｅ ｓｔｅ ｒ ｎＰ ｏ ｌｙ ｔｅ ｅ ｈ ｎ ｉｅ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉｖ ｅ ｒ ｓｉｔｙ ， Ｘ ｉ’ ａ ｎ７ １０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ｅ Ｐ Ｇ ５ ３ ５ ｐ ｈ ｏ ｔｏ ｒ ｅ ｓｉｓｔ ａ ｎ ｄ Ｃ ｄ Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｓｕ ｂ ｓｔｒ ａ ｔｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｅ ｔｃ ｈ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓｐ ｅ ｃ ｔｉｖ ｅ ｌｙ ｂ ｙ ｍ ｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ０ ２ ｒ ｅａ ｃｔｉｖ ｅ ｉｏ ｎｅ ｔｃ ｈ ｉｎ ｇ （ Ｒ ＩＥ ）ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅ ． Ｔ ｈ ｅｓｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓｓｏ ｆ Ｃ ｄ Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｓｕ ｂ ｓｔｒ ａ ｔｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｔｅ ｃ ｔｅ ｄｂ ｙａ ｔｏ ｍ ｉｃ ｆ ｏ ｒ ｃｅｍ ｉｃ ｒ ｏ ｓｃ ｏ ｐ ｅ（ Ａ Ｆ Ｍ ）． Ｔ ｈ ｅｅ ｆ ｆ ｅ ｃｔｓ ｏ ｆ Ｒ Ｆｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ， ０ ２ ｐ ｒ ｅ ｓｓｕ ｒ ｅａ ｎ ｄ ｔｈ ｅ ｆ ｌｕ ｘ ｏ ｆ０ ２ ｒ ａ ｔｅ ｏ ｎｅ ｔｃ ｈ ｉｎ ｇｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ Ｐ Ｇ５ ３ ５ｐ ｈ ｏ ｔｏ ｒ ｅ ｓｉｓｔａ ｎ ｄｔｈ ｅ ｓｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓｓｏ ｆ Ｃ ｄ Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｓｕ ｂ ｓｔｒ ａ ｔｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌｏ ｒ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓｕ ｌｔｓ ｓｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅ ｅ ｔｃ ｈ ｉｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｓｕ ｐ ｔｏｅ ｘ ｔｒ ｅ ｍ ｕ ｍｗ ｈ ｅ ｎ Ｒ Ｆｐ ｏ ｗ ｅｒｗ ａ ｓ ６ ０Ｗ ， ０ ２ ｐ ｒ ｅ ｓｓｕ ｒ ｅｗ ａ ｓ １． ３０ Ｐ ａ ａ ｎ ｄｔｈ ｅ ｆ ｌｕ ｘ ｏ ｆ０ ２ｗ ａ ｓ ４ ０ｃｍ ３／ｒａ ｉｎ ． Ｓ ｕ ｒｆ ａ ｃｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ —ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆＣ Ｚ Ｔｓｕ ｂ ｓｔｒ ａ ｔｅ ａ ｆ ｔｅｒｅ ｔｃ ｈ ｉｎ ｇｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｅ ｄ ｗ ｉｔｈｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓｉｎ ｇｏ ｆＲ Ｆｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅｏ ｐ ｔｉｍ ｉｚ ｅ ｄＲ １Ｅｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔｅ ｒ ｓｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｓｆ ｏ ｌｌｏ ｗ ｓ： Ｒ Ｆｐ ｏ ｗ ｅ ｒ４ ０ Ｗ ； （ ）２ ｐ ｒ ｅ ｓｓｕ ｒ ｅ １． ３０ Ｐ ａ ａ ｎ ｄ ｔｈ ｅ ｆ ｌｕ ｘ ｏ ｆ ０ ２４ ０ｃｍ ｓ／ｒａ ｉｎ ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ０ ２ｒ ｅ ａ ｃ ｔｉｖ ｅ Ｉｏ ｎｅ ｔ ｃ ｈ ｉｎ ｇ （ Ｒ ＩＥ ）｝Ｅ Ｐ Ｇ５ ３ ５ｐ ｈ ｏ ｔｏ ｒ ｅ ｓｉｓｔ； Ｃ ｄ Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｓｕ ｂ ｓｔｒ ａ ｔｅ ； ｓｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓｓ； ｅ ｔｃ ｈ ｉｎ —ｇ ｒ ａ ｔｅ０引言碲锌镉（ Ｃ Ｚ Ｔ ）探测器是一种具有探测效率、 能量分辨率及时间分辨率均高又小巧方便（ 不用液氮冷却）的探测器［ １－ ２３， 各项指标都可与Ｇ ｅ、 Ｓ ｉ探测器相媲美［ ３－ ４ ］， 已广泛应用在工业、 医学、 气象和空间研究等领域中。 小尺寸像素面元电极的Ｃ Ｚ Ｔ 探测器是天文物理研究中不可缺的构件［ ５］。 Ｃ Ｚ Ｔ 小尺寸像素探测器要求晶体表面粗糙度低， 它的电极形状较复杂， 且尺寸精度较高， 因此采用直接制备电极的方法达不到要求， 需应用光刻技术。Ｅ Ｐ Ｇ５３５光刻胶是一种具有高分辨率和清晰度， 良好的力学性能、 抗化学腐蚀性和热稳定性的正性光刻胶。 这些优点使其成熟应用于Ｃ Ｚ Ｔ 小尺寸像素探测器电极的光刻制备中， 但由于光刻中曝光、显影后会有残余Ｅ Ｐ Ｇ５３５胶留在Ｃ Ｚ Ｔ 基底上难以去除， 所以掌握快速有效的去除残余胶， 同时获得平整度高的Ｃ Ｚ Ｔ 基底的方法是十分必要的。反应离子刻蚀（ Ｒ ＩＥ ）技术包含物理刻蚀和化学刻蚀［ ６ ］， 采用Ｒ ＩＥ 技术力Ｄ － ｒ ＿ 高深宽比微结构硅材料的研究报道较多Ｌ ７ 】 。 李卫等人［ ８ ］采用该技术在硅衬底上制备出了二维有序纳米硅柱阵列， 但关于Ｅ Ｐ Ｇ５３５胶的Ｒ ＩＥ 技术未见报道。 Ｒ ＩＥ 技术的刻蚀机理： 被高频电场加速的杂散电子与氧气分子或原子进行非弹性碰撞， 从而产生具有很强的化学活性的等离子体。 物理刻蚀是利用偏压将等离子体加速，溅击在被刻蚀物体表面而将被刻蚀物的原子击出，收稿日期： ２０ １０ － ０ ６ —２３基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ ５０ ７ ７ ２０ ９ １）； 188宝金博页面版部“新世纪人才支持计划” 基金资助项目（ Ｎ Ｃ Ｅ Ｔ － ０ ７ —０ ６８ ９ ）作者简介： 任洁（ １９ ８ ６ 一）． 女， 陕西延安人． 硕士生， 主要研究方向为功能材料及器件制备技术。 通信作者： 傅莉， 教授， 博士生导师。Ｅ —ｍ ａ ｉｌ： ｆ ｕ ｌｉ＠ ｎ ｗ ｐ ｕ ． ｅｄ ｕ ． ｃｎ万方数据