一、等离子体刻蚀轮廓的数值研究（论文文献综述）
王旭锋[1]（2021）在《MRAM关键刻蚀工艺优化及其终点预测方法的研究》文中提出磁随机存储器（MRAM）是一种基于电子自旋性质实现信息非易失性存储的新型存储设备,是下一代通用存储器解决方案的有力竞争者。本文针对MRAM关键刻蚀工艺中集成密度和刻蚀停止终点两个方面开展相关研究工作。首先设计了一种高密度MRAM刻蚀工艺的优化方案,实现了磁隧道结（MTJ）单元侧壁刻蚀角度的改善以及存储阵列集成度的提升;针对刻蚀停止终点问题,提出了一种预测方法,该方法用于准确预测不同刻蚀条件下的刻蚀停止时间,以确定刻蚀终点。本论文主要的工作内容包括:（1）介绍了MRAM后端制备流程及其主要工艺,分析了MRAM常规刻蚀工艺中微负载效应和纵横比依赖刻蚀（ARDE）效应对刻蚀速率的影响,总结常规方案无法高密度集成的原因。（2）设计了一种适用于高密度集成的MRAM刻蚀工艺优化方案,该方案在基于CMOS工艺基础上,不增加额外复杂工艺,通过调整淀积和刻蚀部分工艺的顺序,降低了微负载和ARDE效应,提高了MTJ刻蚀速率,显着提升了MRAM集成密度,改善了MTJ单元的侧壁刻蚀形貌。（3）提出了一种基于TCAD的MRAM刻蚀工艺仿真方法,对常规方案和优化方案在TCAD中进行对比仿真实验,证明了优化方案在提高集成密度和改善刻蚀形貌上的可行性,具体表现为更小的MTJ特征尺寸和底部电极直径,更大的底部间距和侧壁刻蚀角度。确定了优化方案对MARM刻蚀工艺的性能指标:对平面型和垂直型MRAM阵列,分别实现了79.1%和46.7%的集成度提升;对平面型和垂直型MTJ单元分别实现了5.5°和3.8°的侧壁刻蚀角度改善。（4）设计了一种预测高密度MRAM刻蚀停止终点的方法。该方法从入射离子角度和能量出发,分析了气体压强,气体温度,自偏置电压等实验条件对MTJ刻蚀速率的影响,并探究了底部电极刻蚀速率下降的原因,提出了一种针对高密度MRAM刻蚀停止技术的检测模型。基于上述模型,设计了一种预测MRAM刻蚀停止终点的方法,该方法以MTJ底部电极相对刻蚀速率的变化阈值作为刻蚀停止信号,实现了在刻蚀条件变化下对高密度MRAM刻蚀终点的有效预测。
杨文灏[2]（2021）在《磁控溅射金属靶刻蚀区表面形貌及其溅射机理研究》文中研究说明近十几年,国内电子半导体行业发展迅速,对靶材的需求不断扩大,优良性能靶材的生产已成为支撑我国半导体行业发展的重要产业。磁控溅射靶材的利用率和溅射产额一直都是研究者广泛关注并着力解决的问题。靶材的利用率和溅射速率主要受靶材表面等离子体的影响,而等离子体在靶面的分布是由靶材背面的磁体所产生的磁场来决定。因此,优化磁场结构是提高靶材表面刻蚀均匀性的关键,而实际实验和生产中却很难做到靶材表面的均匀刻蚀来增加靶材的利用率。靶面水平磁场的不均匀性致使等离子体在靶面分布也是不均匀的,等离子体密度大的区域刻蚀严重。本文对刻蚀后的金属靶材分区域进行研究,研究了不同区域的等离子体的刻蚀行和刻蚀后的Ti靶表面形貌,以及Cu靶初始表面粗糙度和晶粒尺寸对溅射后表面形貌及其溅射性能的影响。这些研究不仅为靶材蚀刻蚀提供新的研究思路,而且对靶材的制造和质量监控有一定的实验和理论指导意义。磁控溅射对Ti靶的刻蚀从边缘区域的划痕等缺陷区域优先溅射转为表面的局部选择性溅射,再到晶界的溅射,最后到溅射最深处晶粒密排面的溅射,靶面不同区域表现出选择性溅射;经锻造轧制处理之后的Ti靶的不同溅射区域发生了不同程度的不完全再结晶,晶粒随溅射深度的增加逐渐增加;靶材各区域横截面晶粒大小与溅射后表面粗糙度高度相关,晶粒大小严重影响表面粗糙度。不同粗糙度的Cu试样严重影响其溅射后的表面形貌,在溅射刻蚀最深区出现凹坑和凸起连续分布的形貌,而在划痕不完全刻蚀区和划痕区出现了溅射蚀坑和不完全刻蚀的晶粒所形成的“亮点”;取向不同的晶粒表面溅射刻蚀后形成不同的宽度和高度的台阶状形貌;表面初始粗糙度越大的试样溅射10 h后,其溅射刻蚀最深区域的表面粗糙度也越大,溅射产额反而越小。晶粒尺寸明显影响靶材溅射刻蚀后的表面形貌。晶粒尺寸小的靶材试样溅射刻蚀边缘区域颗粒密度高,但颗粒大小与晶粒尺寸无关;在溅射刻蚀最深区域两种晶粒度的靶材都呈现较平坦的溅射形貌,晶粒尺寸较小的试样表面这种平坦的溅射形貌更细小均匀。两种晶粒尺寸的靶材溅射刻蚀的前7.5 h靶材的溅射产额略有上升,而后处于下降的趋势;晶粒尺寸为10～20μm的试样在每个阶段的溅射产额都大于晶粒尺寸为120～150μm的试样。靶材生命周期每一阶段的Cu靶溅射电压都呈现出先下降后逐渐趋于稳定的趋势,而腔体压力表现出先升高后逐渐趋于稳定;恒流模式下的靶材溅射刻蚀过程中,靶溅射电压在靶材寿命过程中保持持续下降,与靶材厚度不断减小导致靶材表面磁场强度增加相吻合。
谭毅成[3]（2021）在《耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究》文中研究表明等离子刻蚀技术是选择性去除晶圆表面物质的一个重要工艺过程,是现代集成电路制造领域不可缺少的工艺步骤。等离子刻蚀目的是在涂胶的晶圆上高效地复制掩膜图形,通过化学和物理过程选择性地从晶圆表面去除不需要的材料,从而形成微电路。随着集成电路技术的高速发展,等离子体刻蚀技术逐渐成为纳米量级的集成电路制造和微纳制造工艺中广泛应用的刻蚀技术。随着刻蚀气体中含氟等离子体能量的提高,高能含氟等离子体会侵蚀腔体和腔体内部件,缩短部件的使用寿命;同时腐蚀过程中会生成难挥发的氟化物沉积在晶圆表面,同时也增加了晶圆的污染。因此,刻蚀机腔体和腔体部件材料的耐等离子体刻蚀性能变得至关重要,研究陶瓷材料的等离子体刻蚀机理以及制备优异的耐等离子体刻蚀性能陶瓷材料具有十分重大的意义。当前,广泛应用的陶瓷腔体材料集中于氧化钇陶瓷,高纯Y2O3材料成本高且机械强度低,它的断裂韧性和抗弯强度分别只有1.1 MPa.m1/2和130 MPa,这使得刻蚀机腔体部件在制造、运输或使用的时候容易损坏腔体内壁的高纯Y2O3材料,而99.9%Al2O3的断裂韧性和抗弯强度高达5-6 MPa·m1/2和400 MPa及99.9%ZrO2的断裂韧性和抗弯强度分别达4-5 MPa·m1/2和1000 MPa。本文在Y2O3粉体中混入一定比例的ZrO2或Al2O3,以此来制备锆增韧或铝增韧的钇基复合陶瓷（细分为钇锆复合陶瓷和钇铝复合陶瓷）并降低材料制造成本。本课题通过对比陶瓷在等离子刻蚀环境前后的质量损失率以及表面粗糙度变化,分析刻蚀前后陶瓷表面形貌和电子结合能变化,深入研究钇基复合陶瓷在等离子体环境中的刻蚀行为。本文的主要研究内容及重要结论如下:（1）通过物理溅射实验,研究了刻蚀后的质量损失、表面形貌与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的相互关系以及Ar等离子体与陶瓷表面发生的反应过程。确定了刻蚀后的质量损失率与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的非线性对应关系,且Ar等离子体与陶瓷表面发生的是纯物理反应过程,溅射出的物质为化合物颗粒。（2）通过物理刻蚀研究,对公认的Sigmund溅射理论进行了深入分析和研究,论证了钇基复合陶瓷在Ar等离子体环境中的耐溅射性取决于化合物的表面结合能这一重要事实。（3）通过化学刻蚀实验,研究了刻蚀后的质量损失、表面形貌与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的相互关系以及CF4等离子体与陶瓷表面发生的反应过程。确定了刻蚀后的质量损失率与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的非线性对应关系,且CF4等离子体与陶瓷表面发生了化学反应,利用刻蚀表面元素电子结合能的变化确认了化学反应产物,而化学反应产物的表面升华焓和沸点直接决定陶瓷材料的耐化学刻蚀性能。（4）利用渗流理论对钇基复合陶瓷在等离子环境中的质量损失进行了仿真。仿真结果表明当ZrO2或Al2O3的含量超过某一阈值时,钇基复合陶瓷的质量损失率将发生突变,这与实测质量损失率随ZrO2或Al2O3的变化趋势是一致的。
王庆伟[4]（2021）在《单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工技术及应用研究》文中研究指明单晶硅作为一种重要的非金属元素单晶材料,导热性能好,长时间、高质量服役性能优异,广泛应用于MEMS、太阳能电池以及红外探测器等领域。其中,相关研究表明,表面具有微纳结构的单晶硅太阳能电池可以增强对光的吸收,提高电池转化效率。然而,单晶硅具有高脆性和低塑性的特点,属于典型的难加工材料。湿法刻蚀可实现单晶硅的高效加工,但是可控性低,工序较复杂。飞秒激光凭借峰值功率高、热影响区小等特性,在表面微纳结构的加工中表现出独特的优势,但将飞秒激光与湿法刻蚀两种方法相结合,在单晶硅表面制备复杂微细阵列结构的研究鲜有报道。本研究提出利用飞秒激光在空气和去离子水中对单晶硅进行加工,然后采用KOH溶液对其进行湿法刻蚀,从而实现单晶硅表面微细阵列结构的加工,并对具有微细结构的单晶硅的光学性能（透过率、反射率和吸收率）以及表面特性（亲水性）进行了检测和分析。本论文的研究内容和结果对揭示不同环境下单晶硅的飞秒激光加工机理,获得飞秒激光湿法刻蚀后单晶硅表面形貌的变化规律,改善单晶硅表面的光学性能以及表面特性具有重要的意义。本文首先采用推算法研究了单晶硅在空气和去离子水环境下的飞秒激光烧蚀阈值,并在两种环境下对单晶硅进行了单点烧蚀,分析了不同激光工艺参数下烧蚀微孔的形貌变化规律。采用EDS检测了在两种环境下经飞秒激光加工后单晶硅表面烧蚀区域的元素分布,其中去离子水环境下获得的烧蚀微孔周围SiO2含量更低。其次,针对两种环境下获得的烧蚀微孔,研究了刻蚀温度以及KOH刻蚀液含量对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响规律,在刻蚀温度为80℃,刻蚀液质量分数为30%,并且引进超声的作用下,实现了光洁凹坑的湿法刻蚀。分析了烧蚀孔形貌随刻蚀时间增加的变化规律,并在10、11、12、13和14min时间内对不同激光功率、脉冲个数和离焦量下获得的烧蚀孔进行湿法刻蚀,研究了其形貌变化规律。同时对去离子水环境下获得的单晶硅烧蚀孔进行了湿法刻蚀,在激光功率为12.861mW时获得了较为完整的倒金字塔刻蚀凹坑。最后,将单个倒金字塔刻蚀凹坑按照不同的间距加工成倒金字塔阵列,与未加工微结构的单晶硅相比较,倒金字塔阵列结构的单晶硅表面的反射率降低至5%以下,吸收率升高至95%以上。同时,在单晶硅表面加工了不同间距的沟槽阵列和方格阵列,经湿法刻蚀后获得了 V型沟槽阵列以及正金字塔阵列。其中,V型沟槽阵列的反射率降低至5%以下,吸收率升高至95%以上;间距为30μm的V型沟槽阵列的单晶硅的接触角达到了 4.556°,获得了超亲水表面。
夏令举[5]（2021）在《大气压等离子体微射流阵列均匀性研究及其应用》文中研究表明大气压等离子体微射流是一种在大气压开放空间下产生的,射流直径在1mm以内等离子体。它具有无需真空腔、常温远程处理、特征尺度小等优点,可对材料三维表面进行无掩模微图案化处理,在微机电系统和微纳米生物医学领域具有广阔的应用前景。利用单根等离子体射流只能对材料进行单通道处理。为提高效率,可用多根微射流组合形成等离子体微射流阵列并行处理。但微射流阵列的间距通常在毫米量级,限制了其在微米尺度范围的应用。为此,我们提出了一种新的大气压等离子体微射流阵列（PμJA）装置,即将大气压等离子体射流和微加工工艺制备的硅微喷嘴阵列相结合,实现对射流尺寸和间距在微米范围内的灵活调节。由于阵列中多根射流之间存在相互作用,PμJA射流间还存在不均匀的现象,这将大大影响其对材料处理的均匀性。因此,本文主要研究了PμJA中微射流均匀性的影响因素,通过仿真和实验,分析工作电压、气体流速和微射流间距对微射流阵列均匀性的影响,同时研究了微射流阵列的工作电压和气体流速对光刻胶刻蚀均匀性的影响,为优化装置结构和工作参数提供依据。在此基础上,我们将微射流阵列成功用于柔性微超级电容器叉指状石墨烯电极的无掩模微图案化刻蚀,成功制备出性能优异的柔性微超级电容器,为微超级电容器的加工制备提供了一种低成本、高效率、简单灵活的新方法。本文的主要研究内容如下:1.基于我们组提出的这种微射流阵列,建立了 PμJA放电过程的等效电气模型和等效电路,利用Simulink软件对微射流的电学特性进行了动态仿真,研究放电过程中的电压电流特性及放电功率等,深入理解这种结构的放电机理。2.研究了施加电压、气体流速和射流中心间距对微射流阵列均匀性的影响,测量了不同参数下的李萨如图形和放电功率,并对不同工作参数对射流均匀性影响的机理进行了探讨。3.通过PμJA对光刻胶薄膜的刻蚀实验,研究了微射流阵列的放电电压和气体流速对于薄膜刻蚀均匀性的影响。通过测量不同参数下的发射光谱,解释了参数对刻蚀均匀性的影响机理。4.利用等离子体微射流在石墨烯薄膜上无掩膜刻蚀出不同宽度的叉指状电极,成功制备出柔性微超级电容,对其电化学性能进行测试。利用PμJA并行无掩模刻蚀的方式高效制备了叉指状电极阵列,实现了微超级电容器的串联和并联。
唐安奇[6]（2021）在《Ar/SF6射频感性放电空间特征属性的数值模拟和解析理论》文中研究表明电负性气体被广泛应用在等离子体刻蚀及基础物理研究等领域,不同负离子的加入不仅造成电负性差异,同时等离子体的平衡结构和输运性质也变得非常复杂。本文基于COMSOL Multiphysics仿真软件模拟射频感性耦合Ar/SF6混合气体放电的空间分布特征属性,不仅可以借助等离子体化学模型来分析粒子的产生机制,还可以直观展示等离子体各参量的时空分布图,结合近似解析理论模型便于理解电负性等离子体的粒子输运方式。在气压为10 m Torr,放电功率为300 W,SF6气体含量为10%的初始放电条件下,通过电离和附着碰撞截面来分析放电腔室中主要的正负离子,与模型结果一致,验证模型的准确性;验证了高电负性等离子体放电的空间分布特征是分层结构,由电负性核心、电正性区域和鞘层组成。分层结构的原因是与离子相比,电子扩散速度较快,电子和正离子形成的双极性电场将负离子约束在放电腔室中心区域,不会在器壁上损失。在腔室器壁附近会出现由正离子和电子主导的电正性区域及鞘层。在腔室中心区域,电子满足玻尔兹曼关系,电子的空间分布比较平坦。在低气压条件下,粒子的输运过程以电子碰撞电离过程为主的正源项起主导作用,复合过程的负源项影响可以忽略,电子和负离子满足玻尔兹曼平衡关系,结合抛物近似方法,定性解释在电负性核心区域离子的轴向空间分布是抛物形。离子的径向分布则是趋于平顶形轮廓,但在线圈下方出现局域现象。随着气压升高,当负离子不再满足玻尔兹曼平衡关系,但电子密度的空间变化可以忽略时,利用椭圆近似方法,发现存在一个电负性过渡区域,离子的空间分布轮廓与抛物近似类似。随着气压继续升高,电子密度的空间变化也不可忽略时,离子的轴向分布由抛物形向椭圆形,进而向平缓上升的平顶形转变,电正性区域逐渐减小,局域现象也更加明显。粒子空间分布的局域现象主要是由于负源项逐渐占据主导作用,在高气压下,正负离子主要产生在线圈下方区域,从而导致局域位置向线圈附近移动,电正性区域减小。与电正性等离子体相比,在电负性核心区域粒子的输运方式是以正负离子为主导,而不再是电子。
沈娟[7]（2021）在《铜薄膜的制备及其可见红外电磁波吸收性能研究》文中指出随着不可再生能源逐渐消耗殆尽,清洁能源特别是太阳能的高效利用变得越来越重要,这使得具有良好光响应特性的材料研究愈加广泛。具有良好光响应特性,特别是光吸收强的材料在太阳能电池、传感器、红外隐身材料等领域有重要的潜在应用价值。一般材料会在特定频段有较高的光吸收强度,如果材料在很宽频段/波长范围内具有很强的光吸收特性,就能更加高效的利用太阳光,因此本论文主要聚焦通过材料选择以及表面微结构的优化以实现在宽频段能获得优异的光吸收性能。本文重点关注了材料的种类、表面粗糙度、表面微结构等因素对光吸收的影响,发现铜纳米井阵列薄膜在紫外-可见-近红外波段（波长从200 nm～2500 nm）的宽频均可获得很强的光吸收性能。本论文主要研究了以下三部分内容:（1）研究银、铜、钴三种金属薄膜在不同粗糙度和表面微结构时的光学性能。结果表明相同粗糙度的银、铜、钴薄膜的反射率不同,粗糙度从1 nm增加到200 nm时,银薄膜的反射率从98%降至59%,铜薄膜的反射率从96%降至50%,钴薄膜的反射率从68%降至45%。三种金属薄膜的反射率均随着薄膜表面粗糙度的增加而减弱,即光吸收性能随粗糙度增加而增强。在更加粗糙的具有纳米孔洞的阳极氧化铝模板（AAO）基底上,利用磁控溅射制备出银、铜、钴纳米井阵列薄膜。所制备出的银、铜、钴纳米井阵列薄膜光吸收性能测试,发现在200 nm～2500 nm波长范围内:银纳米井阵列薄膜吸光率的平均值为89.3%;铜纳米井阵列薄膜吸光率的平均值为99.4%;钴纳米井阵列薄膜吸光率的平均值为97.1%。这证明了金属薄膜表面纳米化使其光吸收性能得到较大提升。比较发现铜纳米井阵列薄膜的光吸收性能较好,同时在这三种膜中具有较好的力学性能。因此在后续研究中,重点对具有不同孔径铜纳米井阵列薄膜展开研究。（2）比较研究不同孔径的铜纳米井阵列薄膜的光吸收性能。分别以300 nm、400nm、500 nm、600 nm、700 nm孔径的AAO为模板,制备了不同孔径的铜纳米井阵列薄膜。通过XRD和SEM分别对所制备出的样品进行物相和形貌的表征,利用紫外/可见光用分光光度计（UV-Vis-NIR）测试光吸收性能。发现这5种孔径大小的纳米井阵列薄膜在200 nm～560 nm左右的吸光性能相近（97%～98%）,波长大于560 nm时的光学性能开始变化,光吸收效率分别处于94%、99%、89%、87%、75%附近,总结得出400 nm孔径的铜纳米井阵列薄膜的光吸收性能最优异,光吸收效率在98%～99%范围内。主要原因在于铜纳米井特殊的管状与孔洞结构,可以更好地捕获光,同时铜纳米井阵列薄膜具有表面等离子体共振耦合效应。（3）光热转换效率实际应用初步探索研究。不同孔径铜纳米井阵列薄膜在太阳光、模拟太阳光、紫外光照射下的温升情况,通过时间-温度进行表征分析。最后一次优化实验装置后的测试结果较好,其中温度变化最显着的一组实验是模拟光照射,空白对照组（温度探头）温度从21.8℃上升至30.8℃,温度上升值仅有9℃;而不同孔径大小的铜纳米井阵列薄膜温度上升值较大（均超过24℃）,其中400 nm孔径的铜纳米井阵列薄膜温度上升值最大,达到26.9℃,这与前面400 nm孔径的铜纳米井阵列薄膜的光吸收性能最佳相符。纳米井阵列铜膜是基于对薄膜材料表面纳米化处理的薄膜,它能够在宽频段实现强吸收,从而使其成为光热转换中特别有应用前景的材料。本论文的研究结果对具有纳米井阵列的金属薄膜的在光热转换领域的应用有重要支撑。
吴杰[8]（2021）在《大气等离子体光学加工的炬管设计及射流诊断研究》文中研究说明随着透镜等光学器件在光电民用产品、天文观测系统、高能激光系统中的广泛应用,传统光学加工技术已无法满足其低成本、高效率、无损伤等要求。大气等离子体光学加工基于化学刻蚀原理,不仅具有较高加工速率,非接触的加工方式还可有效避免加工表面出现机械损伤和裂纹,是一种极具发展前景的新型光学加工技术。然而,电感耦合等离子体（Inductively coupled plasma,ICP）炬管作为产生等离子体射流的关键装置,其结构对其工作稳定性和使用寿命的影响作用并不明晰;此外,光学加工的效率和精度由去除函数决定,其与等离子体射流的特性（温度、激发、形态）密切相关,目前真实工况下的射流特性无法被量化诊断,去除函数和炬管工作参数仍需通过繁琐耗时的加工实验确定。针对上述问题,本文通过模拟仿真探究炬管结构对其内部压力场、温度场及流场的影响规律,从而确定出具有更高工作稳定性和使用寿命的炬管结构;建立射流诊断系统,实现射流各项特性的量化诊断,并根据射流特性的诊断结果确定炬管的优选工作参数和加工去除函数。本文的主要研究内容及结论如下:（1）设计组合式ICP炬管,通过模拟仿真探究炬管结构对其内部压力场、温度场及流场的影响规律。基于等离子体通道模型确定炬管的结构方案,通过特定零件和密封圈实现各个替换管件的定位与紧固,安装方式简单可靠且有利于提高炬管的同轴度。当斜孔--旋气槽进气结构的气旋角度分别为10°和20°,且合理调节各路气体流量时,炬管内部的压力值较低,具有较高工作稳定性。炬管内部存在峰值温度超过10000 K的环形高温区与流体淤塞区域;当线圈的近端位置与中层管端面平齐时,炬管内壁的最高温度可降至800 K,有利于延长炬管的使用寿命。（2）构建射流诊断系统,根据射流温度和激发特性确定量化诊断指标。射流温度和激发特性由基于双色测温法和原子发射光谱的射流诊断系统快速获取。根据射流的温度、激发特性及形态特征,定义出边缘温度区域和有效激发区域,并从两个区域定义长度（L和L’）、半高宽度（W和W’）、尖端偏移距离（D和D’）、以及两区域面积比（AR）指标,实现真实工况下射流特性的量化诊断。（3）根据射流特性诊断结果确定优选工作参数,并验证其加工稳定性。射频功率会显着影响射流的温度和激发程度,从而改变有效激发区域中的各项指标;刻蚀气体流量的提高有助于提高射流的激发程度;等离子体工作气和冷却气的流量过低或过高都会降低射流刚度。依照设定逻辑可快速确定炬管的优选工作参数,其产生的等离子体射流具有较高加工稳定性。加工轮廓的半高宽度和最大去除深度的波动分别在0.17 mm和6.1 nm内,验证了诊断指标的有效性。（4）建立基于射流诊断的去除函数预测模型,并验证其预测结果的精度。通过关联分析工件表面的射流温度与加工轮廓,验证了基于射流特性诊断结果预测去除函数的可行性。工艺参数在满足工件透光性要求时呈现出多项式影响规律,以此提出加工轮廓的计算方法,对其反卷积运算后建立由计算宽度、有效加工长度、加工距离、加工速度为输入的去除函数预测模型。去除函数的实验结果与预测结果比较接近,其半高宽度和峰值去除率的最大偏差分别为5.82%和10.22%,基本达到诊断射流特性预测去除函数的目标。
张景文[9]（2021）在《大口径衍射光学元件反应离子刻蚀均匀性及调控方法的研究》文中认为衍射光学元件是一种基于光的衍射效应的位相型元件,其设计自由度多,制造公差宽松,在简化系统结构、减轻系统重量等方面具有突出的优势。随着半导体加工制造技术的快速发展,具有加工微米级表面的微纳结构的衍射光学元件的加工制造技术得以实现,微结构光学已经成为当今光学学科的一个重要研究方向。衍射光学元件具有独特的负色差和负热差特性,从而衍射光学元件在x射线成像、红外成像、光学检测、光谱分析以及其他现代光学系统等多个领域都有广泛应用。随着智能设备3D识别功能的出现,高衍射效率的衍射分束器展现出了巨大的经济价值。然而衍射光学元件的加工和制作在很大程度上又受到元件制作工艺的制约。大口径衍射光学元件的反应离子刻蚀技术是一种基于容性耦合等离子体的加工和制作的典型技术。等离子体是大口径衍射光学元件加工和制造过程中的重要媒介,也是大口径刻蚀腔室多场耦合分析与参数优化的主要对象。衍射光学元件的均匀性直接影响着元件的光学性能,特别是对衍射效率的影响。本文围绕衍射光学元件加工过程的均匀性问题开展了如下方面的研究:1.中性气体流场分布特性是影响刻蚀工艺效果的重要因素,是大口径腔室结构参数以及工艺条件参数综合作用的结果。本文建立了真空大口径腔室不可压缩理想气体流场模型,研究了进气流量、极板间距以及进气口半径等因素对流场分布的影响,结果表明极板间距对气压分布均匀性影响最大。2.等离子体特性的空间分布是影响刻蚀均匀性的直接原因。本文针对大口径反应离子刻蚀系统基于COMSOL建立了等离子体多场耦合模型,并直接耦合求解偏微分方程组的流体力学模型。对用于2μm工艺的400mm样片的反应离子刻蚀机进行了建模,经过仿真分析,研究了关键工艺参数和结构参数分别对电子温度和电子数密度分布的影响。并且通过刻蚀实验,验证了等离子模型的有效性。研究发现,电子数密度的均匀性和电子温度的均匀性都随着气压的降低而变好,同时电子数密度的均匀性和电子温度的均匀性也都随着射频功率的降低而变好,电子数密度的不均匀性更显着一些。腔室半径和极板间距对等离子体特性空间分布也有一定影响,而腔室半径的影响更显着。随着腔室极板间距的增加,电子数密度径向分布均匀性和平均电子温度径向分布均匀性都是先变好,后又略变差。随着腔室半径的增加,电子数密度径向分布均匀性变差,平均电子温度径向分布均匀性先变差,再变好,再变差,但变化幅度很小。3.针对电极上方等离子体分布对被刻蚀光学元件刻蚀均匀性的影响,通过采用等效电极方法,进行了模拟+实验的综合研究,使得非常规薄膜光学元件的刻蚀不均匀性从±20.0%降低到了±8.5%,刻蚀均匀性得到了显着地提高。在此基础上,对影响光学元件刻蚀均匀性的主要工艺参数进行了实验研究,结果表明,随着电极功率、腔室气压和气体流量的减小,刻蚀样片的均匀性都变好。4.在等离子体仿真过程中,引进了回归正交试验设计方法,建立多组仿真模型,对影响刻蚀样片表面等离子体分布的主要的工艺与结构参数进行了灵敏度分析,并求得相应的回归方程。在回归方程基础上,采用一般约束优化的方法,搜寻满足等离子体特性分布均匀度的最优参数,提出了参数分析和结构优化的方法。本文以大口径容性耦合等离子体（CCP）刻蚀机为对象,采用流体力学的方法进行仿真分析,研究了腔室中刻蚀样片表面流场分布和等离子体特性的径向分布,以及大口径腔室关键结构和工艺参数对流场和等离子体分布的影响。进一步研究了关键结构和工艺参数对刻蚀均匀性的影响,并采用等效电极的方法,使得非常规薄膜光学元件的刻蚀均匀性有了显着提高。最后在多场耦合分析的基础上,研究了大口径刻蚀机腔室结构的优化设计方法,为制造高均匀性衍射光学元件提供了理论支持。
曹明才[10]（2021）在《LiTaO3和LiNbO3的干法刻蚀研究》文中提出钽酸锂（LiTaO3）和铌酸锂（LiNbO3）拥有出色的各项性能,例如热释电、光电、压电等,从而具有很大的科研价值和广泛的应用空间。人们对于由LiTaO3和LiNbO3制成的各种器件的精确度、体积大小与探测器的功能要求在逐渐变高,除了制备优良的LiTaO3和LiNbO3材料以外,其微图形化也成为关键技术之一,因此,研究LiTaO3和LiNbO3的微图形化对于器件的制备技术的发展具有重要的理论意义和实际价值。本文主要工作如下:首先对这两种晶体的感应耦合等离子体刻蚀工艺做了深入的研究,探究了ICP功率,RIE功率,气体总流量,Ar/（Ar+CHF3）气体比例对LiTaO3和LiNbO3刻蚀速度和刻蚀选择比的影响,得出了详细的规律,找出了两种刻蚀速度快,选择比高,粗糙度低的优秀刻蚀工艺,得到了达1.3μm的刻蚀深度,并对刻蚀后的表面形貌做了表征研究。然后用XPS对LiTaO3刻蚀前,刻蚀后以及刻蚀后再用Ar+物理轰击后的全谱,窄谱,表面原子含量等进行了分析。通过分析全谱图可得,在刻蚀后表面出现了富F的沉淀物质,而在Ar+物理轰击之后,这种富F的沉淀物质被去除了,因此说明Ar+物理轰击对加快刻蚀速度有效。通过分析各个元素的窄谱图发现在刻蚀后Li1s,Ta4f,O1s的结合能都向高能端发生了位移,这些化学位移反映出LiTaO3中的Li,Ta,O原子与活性F基等离子体发生了化学反应,从而可以推断出是Li-O,Ta-O键发生断裂从而生成了新的Li-F,Ta-O-F键,同时根据Ta4f的窄谱图在刻蚀之后,谱峰面积减小,推测出生成的Ta F5容易挥发导致,而Li F和Tax Oy Fz的熔点很高,难挥发,会附着在刻蚀表面上,阻碍刻蚀反应的进一步进行,而Ar+物理轰击可以有效去除这些难挥发性物质。通过对LiTaO3表面原子含量作分析,也进一步说明了以上观点。最后,采用Comsol软件对刻蚀腔体进行仿真,研究了功率和气压对电子浓度分布、Ars浓度分布和电子温度分布的影响。验证了增大ICP功率可以提高刻蚀腔体内的电子浓度与Ars粒子的浓度,进一步解释了LiTaO3与LiNbO3在刻蚀过程中ICP功率增大会导致刻蚀速度增加的原因,同时得出了其在腔体内的空间分布为中心处浓度较大,腔体边缘处浓度较小,因此在做刻蚀实验的时候,需要将样品放置在腔体中心位置从而获得最佳刻蚀效果。
二、等离子体刻蚀轮廓的数值研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、等离子体刻蚀轮廓的数值研究（论文提纲范文）
（1）MRAM关键刻蚀工艺优化及其终点预测方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 基于磁隧道结的MRAM工作原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 MRAM的发展趋势 |
| 1.5 论文主要研究工作和内容安排 |
| 第二章 MRAM的等离子体刻蚀理论基础 |
| 2.1 等离子体刻蚀理论基础 |
| 2.1.1 等离子体及其产生方式 |
| 2.1.2 等离子体刻蚀机理 |
| 2.2 等离子体刻蚀负载效应 |
| 2.3 等离子体刻蚀在MRAM制备工艺中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高密度MRAM刻蚀工艺的优化研究 |
| 3.1 MRAM常规制备流程 |
| 3.1.1 MRAM后端工艺介绍 |
| 3.1.2 刻蚀负载效应对MRAM高密度集成的影响 |
| 3.2 高密度MRAM刻蚀工艺优化方案设计 |
| 3.3 磁隧道结的结构优化设计 |
| 3.3.1 磁隧道结介质保护层的优化设计 |
| 3.3.2 磁隧道结金属缓冲层的优化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于TCAD的 MRAM刻蚀工艺的研究 |
| 4.1 TCAD仿真工具介绍 |
| 4.2 基于TCAD的 MRAM刻蚀工艺的仿真 |
| 4.2.1 磁隧道结及MRAM阵列的参数设置 |
| 4.2.2 MRAM等离子体刻蚀的参数设置 |
| 4.2.3 高密度MRAM刻蚀工艺的仿真 |
| 4.3 MRAM刻蚀工艺常规方案与优化方案的性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 MRAM刻蚀速率与刻蚀终点预测方案的研究 |
| 5.1 离子角度与能量对MRAM刻蚀速率的影响 |
| 5.1.1 离子角度对MRAM刻蚀速率的影响 |
| 5.1.2 离子能量对MRAM刻蚀速率的影响 |
| 5.2 高密度MRAM刻蚀终点的研究 |
| 5.2.1 高密度MRAM终点检测模型的设计 |
| 5.2.2 高密度MRAM刻蚀终点预测方案的设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）磁控溅射金属靶刻蚀区表面形貌及其溅射机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 磁控溅射镀膜技术概述 |
| 1.2.1 磁控溅射镀膜技术的发展 |
| 1.2.2 磁控溅射原理 |
| 1.3 磁控溅射靶材的制备方法及技术要求 |
| 1.3.1 靶材的制备方法 |
| 1.3.2 靶材的技术要求 |
| 1.4 磁控溅射靶材刻蚀行为研究进展 |
| 1.4.1 磁控溅射靶材刻蚀实验研究进展 |
| 1.4.2 磁控溅射靶材的刻蚀模拟研究进展 |
| 1.4.3 磁控溅射靶材结构优化研究进展 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 实验方法与设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试样退火处理 |
| 2.3 靶材的刻蚀实验设备及工艺参数 |
| 2.3.1 磁控溅射设备 |
| 2.3.2 试验工艺参数 |
| 2.3.3 溅射试验过程 |
| 2.4 靶材溅射性能分析测试方法 |
| 2.4.1 靶材微观组织分析及设备 |
| 2.4.2 靶材溅射刻蚀后表面形貌分析及设备 |
| 2.4.3 靶材三维形貌分析及设备 |
| 2.4.4 靶材试样溅射性能分析及设备 |
| 2.4.5 粒径分布计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 靶材表面刻蚀形貌及其溅射机理研究 |
| 3.1 试验材料和方法 |
| 3.2 不同溅射区域表面刻蚀形貌 |
| 3.2.1 表面SEM形貌 |
| 3.2.2 表面WLI形貌 |
| 3.2.3 SEM和 WLI形貌结合分析 |
| 3.3 横截面微观组织特点 |
| 3.4 晶粒大小与表面粗糙度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 原始表面粗糙度对靶材表面形貌及其溅射性能的影响 |
| 4.1 试验材料和方法 |
| 4.2 溅射刻蚀后表面SEM形貌分析 |
| 4.2.1 不同原始粗糙度试样溅射刻蚀后表面形貌 |
| 4.2.2 晶粒表面溅射刻蚀形貌 |
| 4.3 溅射刻蚀后的试样表面粗糙度 |
| 4.4 不同原始粗糙度试样对溅射产额的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 晶粒尺寸对靶材表面刻蚀形貌及其溅射性能的影响 |
| 5.1 实验材料及方法 |
| 5.2 晶粒尺寸对溅射区域表面形貌的影响 |
| 5.2.1 不同晶粒尺寸试样溅射刻蚀后表面形貌 |
| 5.2.2 靶材溅射区域表面形貌变化规律 |
| 5.3 不同晶粒度靶材溅射过程中溅射电压和腔体压力的变化 |
| 5.4 晶粒尺寸对靶材溅射性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 半导体制造工艺过程 |
| 1.3 等离子体的形成以及在半导体制造中的作用 |
| 1.4 等离子刻蚀腔体内表面部件材料特点 |
| 1.4.1 石英玻璃材料 |
| 1.4.2 碳化硅材料 |
| 1.4.3 氮化铝材料 |
| 1.4.4 氧化铝材料 |
| 1.4.5 氧化钇材料 |
| 1.5 耐等离子刻蚀陶瓷材料的刻蚀机理 |
| 1.6 课题研究目标和主要研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 选题意义 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 第二章 实验步骤与性能表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验条件 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 制备与表征设备 |
| 2.2.3 热压与等离子刻蚀工艺参数 |
| 2.3 性能表征 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 力学性能测试 |
| 2.3.3 显微结构测试 |
| 2.3.4 物相与元素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrO_2/Al_2O_3对钇基复合陶瓷密度的影响 |
| 3.3 ZrO_2/Al_2O_3对钇基复合陶瓷力学性能的影响 |
| 3.4 钇基复合陶瓷的相组成及微观结构 |
| 3.4.1 XRD物相分析 |
| 3.4.2 SEM显微结构 |
| 3.5 耐等离子体刻蚀陶瓷预处理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钇基复合陶瓷在Ar等离子体轰击下的刻蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溅射理论的发展及问题 |
| 4.3 钇基复合陶瓷的物理溅射机理讨论 |
| 4.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 4.4.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 4.4.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 4.4.3 刻蚀后表面的元素变化 |
| 4.4.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 4.5 钇铝复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 4.5.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 4.5.2 钇铝复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 4.5.3 刻蚀后表面的元素变化 |
| 4.5.4 钇铝复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钇基复合陶瓷在氟碳等离子体轰击下的刻蚀行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 5.2.1 刻蚀后的粗糙度和表面形貌对比 |
| 5.2.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 5.2.3 刻蚀后表面的物相、元素变化 |
| 5.2.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 5.3 钇铝复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 5.3.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 5.3.2 钇铝复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 5.3.3 刻蚀后的表面物相、元素变化 |
| 5.3.4 钇铝复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（4）单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 单晶硅的微细结构加工 |
| 1.1.1 单晶硅的结构和性质 |
| 1.1.2 单晶硅的加工方法研究现状 |
| 1.2 飞秒激光与材料相互作用机理 |
| 1.2.1 飞秒激光加工技术特点与应用 |
| 1.2.2 飞秒激光与材料作用机理 |
| 1.3 飞秒激光湿法刻蚀加工技术研究现状 |
| 1.3.1 单晶硅的湿法刻蚀技术 |
| 1.3.2 飞秒激光湿法刻蚀技术 |
| 1.4 本文的研究目的、意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 本文的研究目的和意义 |
| 1.4.2 本文的主要研究内容 |
| 第2章 溶液辅助飞秒激光加工单晶硅的材料去除机理研究 |
| 2.1 实验条件 |
| 2.1.1 实验加工设备 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.1.3 检测设备 |
| 2.2 单晶硅的飞秒激光烧蚀阈值研究 |
| 2.2.1 材料的烧蚀阈值及其计算方法 |
| 2.2.2 烧蚀阈值实验设置 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.3 飞秒激光加工单晶硅的表面形貌和去除机理研究 |
| 2.3.1 空气环境下激光工艺参数对单晶硅表面形貌的影响 |
| 2.3.2 去离子水环境下激光工艺参数对单晶硅表面形貌的影响 |
| 2.3.3 不同环境下单晶硅表面烧蚀区域的SiO_2分布规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工工艺研究 |
| 3.1 飞秒激光湿法刻蚀工艺参数的研究 |
| 3.1.1 20℃下单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工 |
| 3.1.2 80℃下单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工 |
| 3.1.3 飞秒激光湿法刻蚀结果分析 |
| 3.2 飞秒激光工艺参数对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响 |
| 3.2.1 飞秒激光湿法刻蚀单晶硅的形貌演化规律 |
| 3.2.2 激光功率对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响 |
| 3.2.3 脉冲个数对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响 |
| 3.2.4 离焦量对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响 |
| 3.3 去离子水环境下飞秒激光湿法刻蚀单晶硅的形貌变化规律 |
| 3.3.1 激光工艺参数对单晶硅湿法刻蚀后形貌的影响 |
| 3.3.2 飞秒激光脉冲个数对刻蚀结果的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单晶硅表面微细阵列结构的飞秒激光湿法刻蚀加工及应用 |
| 4.1 单晶硅表面倒金字塔阵列结构的加工及其光学性能 |
| 4.1.1 倒金字塔阵列结构的加工 |
| 4.1.2 倒金字塔阵列的光学性能 |
| 4.2 单晶硅表面V型沟槽阵列结构的加工及其光学性能和亲水性 |
| 4.2.1 V型沟槽阵列结构的加工 |
| 4.2.2 V型沟槽阵列的光学性能和亲水性 |
| 4.3 单晶硅表面正金字塔阵列结构的加工及其光学性能和亲水性 |
| 4.3.1 正金字塔阵列结构的加工 |
| 4.3.2 正金字塔阵列的光学性能和亲水性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果及获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）大气压等离子体微射流阵列均匀性研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大气压等离子体射流概述 |
| 1.1.1大气压等离子体射流 |
| 1.1.2 大气压等离子体微射流及其应用 |
| 1.1.3 大气压等离子体射流阵列 |
| 1.2 大气压等离子体微射流阵列均匀性研究现状 |
| 1.3 柔性微超级电容器的研究进展 |
| 1.3.1 柔性微超级电容器应用现状 |
| 1.3.2 叉指状微超级电容器制备方法 |
| 1.4 本文主要工作及研究意义 |
| 1.4.1 研究内容及意义 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 大气压等离子体微射流阵列的电学仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置模型 |
| 2.3 仿真模型的建立 |
| 2.3.1 等效电路研究基础 |
| 2.3.2 等效电气模型建立 |
| 2.3.3 等效电路建立 |
| 2.3.4 Simulink动态模型仿真 |
| 2.4 仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大气压等离子体微射流阵列均匀性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置及测量系统 |
| 3.2.1 大气压等离子体微射流阵列系统介绍 |
| 3.2.2 测量装置 |
| 3.2.3 微喷嘴阵列制作工艺 |
| 3.3 电压对微射流阵列均匀性的影响 |
| 3.3.1 不同电压下的微射流阵列放电图像 |
| 3.3.2 微射流阵列强度分析 |
| 3.3.3 电学参数测量及机理解释 |
| 3.4 流速对微射流阵列均匀性的影响 |
| 3.4.1 不同流速下的微射流阵列放电图像 |
| 3.4.2 微射流阵列强度分析 |
| 3.4.3 电学参数测量及机理解释 |
| 3.5 射流中心间距对微射流阵列均匀性的影响 |
| 3.5.1 不同间距下的微射流阵列放电图像 |
| 3.5.2 微射流阵列强度分析 |
| 3.5.3 机理解释 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于等离子体微射流阵列的材料刻蚀均匀性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光刻胶刻蚀形貌分析 |
| 4.3 电压对刻蚀均匀性的影响 |
| 4.3.1 刻蚀结果 |
| 4.3.2 机理解释 |
| 4.4 流速对刻蚀均匀性的影响 |
| 4.4.1 刻蚀结果 |
| 4.4.2 机理解释 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于微射流阵列的柔性微超级电容器的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料制备与表征方法 |
| 5.2.1 柔性微超级电容器的制备流程 |
| 5.2.2 材料制备 |
| 5.2.3 电化学性能测试 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 单根微射流刻蚀制备微超级电容器 |
| 5.3.2 微射流阵列并行刻蚀制备微超级电容器 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）Ar/SF6射频感性放电空间特征属性的数值模拟和解析理论（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 低温等离子体刻蚀技术概述 |
| 1.2 等离子体刻蚀装置简介 |
| 1.3 电负性气体在等离子体刻蚀中的应用 |
| 1.4 电负性等离子体空间分布的研究现状及意义 |
| 1.5 本文工作安排 |
| 2 射频感性耦合Ar/SF_6放电模型 |
| 2.1 几何模型 |
| 2.2 流体模型 |
| 2.2.1 电子输运方程 |
| 2.2.2 重物质输运方程 |
| 2.2.3 电磁场和静电场泊松方程 |
| 2.3 化学反应模型 |
| 2.3.1 Arrhenius方程简介 |
| 2.3.2 化学反应数据集 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 数值模拟结果 |
| 3.1.1 气体放电中主要的带电粒子 |
| 3.1.2 分层结构 |
| 3.1.3 气压对粒子空间分布的影响 |
| 3.2 近似解析理论 |
| 3.2.1 低气压的抛物形分布 |
| 3.2.2 椭圆近似 |
| 3.2.3 高气压的平顶形分布 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 电负性等离子体双极扩散系数 |
| 附录 B 负源项的连续性方程 |
| 硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）铜薄膜的制备及其可见红外电磁波吸收性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光吸收材料概述 |
| 1.1.1 光吸收材料研究现状 |
| 1.1.2 光吸收的基本原理 |
| 1.1.3 光吸收材料的制备 |
| 1.2 影响材料光吸收性能的因素 |
| 1.2.1 材料的种类 |
| 1.2.2 材料表面粗糙度 |
| 1.2.3 材料的表面微结构 |
| 1.3 本论文选题背景及研究内容 |
| 2 样品的制备及分析测试方法 |
| 2.1 实验所需原料与仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 金属薄膜的制备 |
| 2.2.1 磁控溅射原理及方法 |
| 2.2.2 金属薄膜表面粗糙化工艺流程 |
| 2.3 金属纳米井阵列薄膜的制备 |
| 2.4 样品的分析测试方法 |
| 2.4.1 台阶仪分析 |
| 2.4.2 X射线衍射仪分析 |
| 2.4.3 高分辨冷场发射扫描显微镜分析 |
| 2.4.4 紫外可见光分光光度计分析 |
| 3 粗糙度对银、铜、钴薄膜光学性能的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同粗糙度的银、铜、钴薄膜的制备及其光学性能 |
| 3.2.1 不同粗糙度的银薄膜的制备及其光学性能 |
| 3.2.2 不同粗糙度的铜薄膜的制备及其光学性能 |
| 3.2.3 不同粗糙度的钴薄膜的制备及其光学性能 |
| 3.3 金属纳米井阵列膜的制备及其光吸收性能研究 |
| 3.3.1 银纳米井阵列膜的制备及其光吸收性能 |
| 3.3.2 铜纳米井阵列膜的制备及其光吸收性能 |
| 3.3.3 钴纳米井阵列膜的制备及其光吸收性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同孔径的铜纳米井阵列膜光吸收性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同孔径纳米井阵列膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同孔径的铜纳米井阵列膜的物相表征 |
| 4.3.2 不同孔径的铜纳米井阵列膜的形貌分析 |
| 4.3.3 不同孔径的铜纳米井阵列膜的光吸收性能分析 |
| 4.4 不同孔径的铜纳米井阵列膜的光热转化研究 |
| 4.4.1 所需仪器 |
| 4.4.2 光热转换的简易实验装置建立及光热转换分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（8）大气等离子体光学加工的炬管设计及射流诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 光学加工用等离子体炬管的研究现状 |
| 1.3.2 等离子体射流特性诊断技术的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 炬管的设计与仿真分析 |
| 2.1 炬管的结构设计 |
| 2.1.1 炬管的设计要求 |
| 2.1.2 炬管的结构方案 |
| 2.2 炬管内部的压力场仿真 |
| 2.2.1 压力场仿真模型的建立 |
| 2.2.2 进气结构对压力场的影响 |
| 2.2.3 气流参数对压力场的影响 |
| 2.3 炬管内部的温度场及流场仿真 |
| 2.3.1 多物理场仿真模型的建立 |
| 2.3.2 温度场及流场仿真结果 |
| 2.3.3 线圈位置对炬管温度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 等离子体射流特性的量化诊断系统 |
| 3.1 射流诊断系统的组成 |
| 3.2 诊断系统测温功能的实现 |
| 3.2.1 双色测温法的原理 |
| 3.2.2 双色测温的标定实验 |
| 3.2.3 测温结果及精度验证 |
| 3.3 射流的原子发射光谱分析 |
| 3.4 射流量化诊断指标的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于射流诊断的工作参数优选实验 |
| 4.1 大气等离子体光学加工实验平台 |
| 4.2 等离子体射流特性的诊断实验 |
| 4.2.1 工作参数对诊断指标的影响规律 |
| 4.2.2 炬管工作参数的优选策略 |
| 4.3 优选工作参数的重复性加工实验 |
| 4.3.1 优选工作参数的加工稳定性分析 |
| 4.3.2 诊断指标的有效性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于射流诊断的去除函数预测模型 |
| 5.1 射流特性与去除函数的关联分析 |
| 5.2 去除函数预测模型的建立 |
| 5.2.1 工艺参数对加工轮廓的影响规律 |
| 5.2.2 加工轮廓的计算方法与结果分析 |
| 5.2.3 去除函数的预测模型 |
| 5.3 去除函数预测模型的精度验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研成果 |
| 致谢 |
（9）大口径衍射光学元件反应离子刻蚀均匀性及调控方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 刻蚀技术及其历史与现状 |
| 1.2.1 反应离子刻蚀技术 |
| 1.2.2 刻蚀设备及其发展 |
| 1.2.3 等离子体刻蚀技术的研究现状 |
| 1.2.4 均匀性的研究概况 |
| 1.2.5 刻蚀工艺及腔室结构优化设计 |
| 1.3 本论文的结构安排 |
| 第二章 大口径反应离子刻蚀系统以及工艺腔室流场热场分析 |
| 2.1 大口径反应离子刻蚀系统 |
| 2.1.1 气体供给和调节控制系统 |
| 2.1.2 容性耦合等离子体发生装置 |
| 2.1.3 CCP射频功率电源系统 |
| 2.1.4 冷却台的恒温控制系统 |
| 2.1.5 等离子体加工系统的监测诊断 |
| 2.1.6 真空及尾气处理系统 |
| 2.2 工艺腔室的流场热场分析 |
| 2.2.1 工艺腔室的腔室结构 |
| 2.2.2 流场热场的数值模型 |
| 2.2.3 网格划分与边界条件 |
| 2.2.4 腔室气体压强、流速、温度分布分析 |
| 2.2.4.1 主要工艺参数对流速、压强和温度分布的影响 |
| 2.2.4.2 主要结构参数对腔室气体压强分布的影响 |
| 2.2.4.3 气压均匀性的研究 |
| 2.3 工艺腔室流场特性的回归正交分析 |
| 2.3.1 回归试验设计 |
| 2.3.2 回归正交方案设计 |
| 2.3.3 仿真计算结果分析 |
| 2.3.3.1 计算结果的回归分析 |
| 2.3.3.2 回归方程和偏回归系数的显着性检验 |
| 2.3.3.3 拟合度检验 |
| 2.3.3.4 回归方程及其验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大口径光学元件的反应离子刻蚀的等离子体特性研究 |
| 3.1 容性耦合等离子体放电理论 |
| 3.1.1 容性耦合等离子体的鞘层理论 |
| 3.1.2 容性耦合等离子体放电的加热机制 |
| 3.1.3 等离子体的电中性假设 |
| 3.2 低温等离子体的模拟研究 |
| 3.2.1 等离子体放电模型 |
| 3.2.2 等离子体模拟工具 |
| 3.3 大口径反应离子刻蚀系统的等离子体放电模型 |
| 3.3.1 大口径容性耦合等离子体的放电腔室与工艺条件 |
| 3.3.2 数学模型 |
| 3.3.3 反应类型和边界条件 |
| 3.3.4 仿真算法 |
| 3.4 关键工艺参数对等离子体特性的影响 |
| 3.4.1 不同射频功率 |
| 3.4.2 不同腔室气体压强 |
| 3.5 关键结构参数对等离子体特性的影响 |
| 3.5.1 不同极板间距 |
| 3.5.2 不同腔室半径 |
| 3.6 样片参数对等离子体特性的影响 |
| 3.6.1 不同厚度的样片 |
| 3.6.2 不同相对介电常数的样片 |
| 3.7 大口径二氧化硅样片反应离子刻蚀的实验研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 大口径薄膜光学元件的刻蚀均匀性及调控方法的研究 |
| 4.1 非常规、不规则薄膜光学元件 |
| 4.2 刻蚀设备和样片 |
| 4.3 等效电极及其参数对刻蚀均匀性的影响 |
| 4.3.1 不同的填充材料高度 |
| 4.3.2 环框的不同高度(带有等高填充材料) |
| 4.3.3 不同的填充间隙 |
| 4.4 实验结果对比 |
| 4.5 大口薄膜光学元件的刻蚀的均匀性的实验研究 |
| 4.5.1 不同射频功率 |
| 4.5.2 不同腔室气压 |
| 4.5.3 不同气体流量 |
| 4.6 进一步提高刻蚀均匀性的探讨 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 大口径CCP刻蚀机腔室的等离子特性回归分析 |
| 5.1 优化算法的基本原理 |
| 5.1.1 响应面法 |
| 5.1.2 二次回转正交旋转中心组合设计 |
| 5.2 刻蚀机腔室关键结构和工艺参数的响应面分析 |
| 5.2.1 关键结构和工艺参数的拟合 |
| 5.2.2 仿真计算结果分析 |
| 5.2.2.1 计算结果的回归分析 |
| 5.2.2.2 回归方程及验证 |
| 5.3 关键参数空间分析和设计优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）LiTaO3和LiNbO3的干法刻蚀研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 LiTaO_3与LiNbO_3的基本性质 |
| 1.1.1 热释电材料 |
| 1.1.2 热释电效应 |
| 1.2 LiTaO_3与LiNbO_3制备的器件的研究现状 |
| 1.2.1 热释电红外探测器研究进展 |
| 1.2.2 其他器件的研究现状 |
| 1.3 LiTaO_3与LiNbO_3的刻蚀方法研究现状 |
| 1.3.1 LiTaO_3与LiNbO_3的湿法刻蚀 |
| 1.3.2 LiTaO_3与LiNbO_3的等离子体刻蚀 |
| 1.3.3 LiTaO_3与LiNbO_3的激光微加工 |
| 1.4 本论文的研究意义与主要工作 |
| 第二章 实验方法及表征手段 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 光刻设备简介及工艺 |
| 2.1.2 磁控溅射设备简介 |
| 2.1.3 刻蚀设备简介及工艺 |
| 2.2 表征手段 |
| 2.2.1 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.2 原子力显微镜简介 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜简介 |
| 2.2.4 表面轮廓仪简介 |
| 2.2.5 金相显微镜 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 LiTaO_3与LiNbO_3微图形化实验流程及刻蚀工艺研究 |
| 3.1 LiTaO_3与LiNbO_3微图形化实验流程 |
| 3.2 LiTaO_3的刻蚀工艺研究 |
| 3.2.1 ICP功率对LiTaO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.2.2 RIE功率对LiTaO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.2.3 气体总气流量对LiTaO3 刻蚀的影响研究 |
| 3.2.4 Ar/(Ar+CHF_3)气体比例对LiTaO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.3 LiNbO_3的刻蚀工艺研究 |
| 3.3.1 ICP功率对LiNbO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.3.2 RIE功率对LiNbO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.3.3 气体总气流量对LiNbO_3 刻蚀的影响研究 |
| 3.3.4 Ar/(Ar+CHF_3)气体比例对LiNbO_3刻蚀的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 感应耦合等离子体刻蚀LiTaO_3的机理研究 |
| 4.1 XPS的数据分析方法 |
| 4.2 LiTaO_3表面的元素成分 |
| 4.3 化学位移 |
| 4.4 LiTaO_3表面的拟合化学式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 感应耦合等离子体流体力学仿真研究 |
| 5.1 COMSOL Multiphysic软件简介 |
| 5.2 软件操作具体步骤 |
| 5.3 仿真模型建立 |
| 5.3.1 腔体几何模型及参数 |
| 5.3.2 模型网格划分 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 空间分布 |
| 5.4.2 功率对Ar放电的影响 |
| 5.4.3 气压对Ar放电的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、等离子体刻蚀轮廓的数值研究（论文参考文献）
- [1]MRAM关键刻蚀工艺优化及其终点预测方法的研究[D]. 王旭锋. 江南大学, 2021(01)
- [2]磁控溅射金属靶刻蚀区表面形貌及其溅射机理研究[D]. 杨文灏. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究[D]. 谭毅成. 广东工业大学, 2021(08)
- [4]单晶硅的飞秒激光湿法刻蚀加工技术及应用研究[D]. 王庆伟. 山东大学, 2021(12)
- [5]大气压等离子体微射流阵列均匀性研究及其应用[D]. 夏令举. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [6]Ar/SF6射频感性放电空间特征属性的数值模拟和解析理论[D]. 唐安奇. 大连理工大学, 2021(01)
- [7]铜薄膜的制备及其可见红外电磁波吸收性能研究[D]. 沈娟. 西南科技大学, 2021(08)
- [8]大气等离子体光学加工的炬管设计及射流诊断研究[D]. 吴杰. 四川大学, 2021
- [9]大口径衍射光学元件反应离子刻蚀均匀性及调控方法的研究[D]. 张景文. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]LiTaO3和LiNbO3的干法刻蚀研究[D]. 曹明才. 电子科技大学, 2021(01)