阳析氧化铝工艺在薄膜混合集成电路中的应用

在薄膜混合集成电路中，在金导带与阻带的网络上蒸发一层铝膜，然后利用光刻与阳极氧化结合的方法来刻蚀，从而把金压焊转换为铝压焊点，以改善金导带与硅铝丝键合性能不足。同时产生一层三氧化二铝保护膜，既可保护导－阻带网络，又可实现交叉引线。在提高产品质量、降低产品成本等方面起到了重要的作用。     

铝阳极氧化基板制备过程对埋置型Ta-N薄膜电阻的影响

在铝阳极氧化多层基板内用RF反应溅射制备了埋置型Ta-N薄膜电阻,研究了铝阳极氧化过程对Ta-N薄膜电阻和显微结构的影响.实验结果表明:Ta-N薄膜受上层多孔氧化铝膜影响在表层形成了由Ta2O5和Ta-O-N组成的氧化物凸起绝缘层,氧化物凸起层厚度与氧化电压有关.底层Ta-N薄膜电阻率和电阻温度系数基本保持不变,表层氧化凸起使电阻稳定性增加.     

铝阳极氧化基板制备过程对埋置型Ta-N薄膜电阻的影响

在铝阳极氧化多层基板内用RF反应溅射制备了埋置型Ta-N薄膜电阻,研究了铝阳极氧化过程对Ta-N薄膜电阻和显微结构的影响.实验结果表明:Ta-N薄膜受上层多孔氧化铝膜影响在表层形成了由Ta2O5和Ta-O-N组成的氧化物凸起绝缘层,氧化物凸起层厚度与氧化电压有关.底层Ta-N薄膜电阻率和电阻温度系数基本保持不变,表层氧化凸起使电阻稳定性增加.     

阳极氧化铝膜的偏振光谱特性研究

为了测试阳极氧化铝膜的偏振光谱特性,在硫酸溶液中,采用二次阳极氧化的方法获得了孔洞分布均匀、有序的纳米多孔阳极氧化铝膜,对其形貌和结构、透射和偏振光谱特性进行了理论分析和实验验证。研究结果表明,在温度较低和阳极氧化电流密度比较大的条件下制备阳极氧化铝,铝未被完全氧化,孔与孔之间含有剩余的铝柱,这些铝柱构成各向异性纳米金属列阵。X射线衍射图谱显示,多孔阳极氧化铝膜具有氧化铝的非晶态结构;透射光谱和偏振光谱显示,在可见光及近红外光区多孔阳极氧化铝具有很好的透射比和一定的偏光特性。研究结果对含金属纳米线的多孔铝复合结构的偏振器件的制作具有参考价值。     

阳极氧化铝薄膜多层布线基板技术

本文介绍了一种制作多层布线基析的新技术－－选择性阳极氧化技术，用这种新技术，把非导体型区域的铝膜转变成隔离导带和通柱的绝缘氧化铝膜。在绝缘基板或者铝基光板上，形成多层布线结构。分析和阐述了这种多层布线基板的平面化结构特性、高导热特性、材料电特性及独特的封装形式，这种多层布线基板的平面化特性，使导体互连具有高密度和高可靠性优点，以铝基板为载体作为封装的一部分，充分体现了这种封装具有良好的电特性和热特     

Ta-Al阳极氧化膜的AES分析

溅射的Ta-Al合金薄膜,在0.5％和1.0％草酸溶液中,进行电化学赋能。用俄歇电予能谱(AES),并结合Ar离予溅射分析所得的氧化膜。斌能所形成的阳极氧化膜为Ta_2O_6和Al_2O_3的均匀无定形混合阳极氧化膜。在赋能期间,有铝的相对损耗,但不发生溶析效应。阳极化常数及介电常数随合金中铝含量的增加而下降。     

铝电解电容器阳极氧化膜的结构

铝经阳极氧化形成的阳极氧化膜分为无定形和晶形两种基本结构，阳极氧化膜对铝电解电容器的性能有极大的影响，本文叙述阳极氧化膜的结构、生长机理及与形成条件的关系。     

阳极氧化工艺及成膜机理

铝基板经阳极氧化后形成一层耐磨、耐腐蚀、电绝缘的氧化膜。铝合金成分、微观组织结构、氧化前处理等因素都会对阳极氧化产生影响。本文基于阳极氧化工艺流程,结合工艺参数,探讨了氧化膜的形成和生长过程,进而分析了影响氧化膜性能的深层原因,对生产有一定的参考意义。     

玻璃基底上制备多孔氧化铝薄膜的研究

采用电子束蒸发和阳极氧化法,在B207光学玻璃基底上制备出了孔径大小可调、孔隙率可调的多孔氧化铝光学薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计分别表征了薄膜的形貌和透射率。结果表明,电子束蒸发的铝膜表面质量比电抛光的铝箔表面质量差;与一次氧化法相比,二次氧化法可以显著提高膜的表面质量;与硫酸和草酸电解液相比,在磷酸电解液中制备的多孔氧化铝薄膜具有较大的孔径,更高的孔隙率;退火有利于多孔氧化铝薄膜透射率的提高。     

一种电容式Al2O3湿度传感器

在单晶Si片上热生长一层SiO2薄膜，采用真空淀积的方法制备一层Al薄膜，然后利用铝阳极氧化的方法获得一层多孔Al2O3薄膜。设计制作了电容式Al2O3湿度传感器，测试结果表明，该器件具有较好的感湿特性和较宽的感湿范围。     

一种用于太阳能电池背电极的超细球形铝粉浆料

采用具有不同粒径级配的球形铝粉制备了能够与硅片形成性能良好太阳能电池背电极的铝浆,并在硅片上制备了铝电极膜。研究了铝粉粒径级配对铝电极膜性能的影响。结果表明:随着超细球形铝粉(0.5~2.0μm)含量的增多,铝电极膜层的填充性、致密性得到了增强,太阳能电池的光电转换效率η得到了提高;与不含超细球形铝粉的样品相比,w(超细球形铝粉)为8%时的太阳能电池的η提高了约4%。超细球形铝粉含量过多(如15%)时,铝电极膜表面容易析出铝珠,电极膜机械强度降低甚至出现灰化脱落。     

纳秒激光去除铝板表面漆膜热力学过程分析

为了研究并分析纳秒脉冲激光去除金属表面漆膜的机理,采用1064nm的纳秒激光对涂有漆膜的铝板样品进行了单脉冲辐照实验。依据热传导理论分别模拟出作用过程中漆膜以及铝板表层的温度分布,计算出漆膜与铝板界面处由于铝板基底热膨胀而产生的分离力,并分析了等离子体冲击波对去除漆膜的影响。结果表明,纳秒激光去除漆膜时力的作用为主导,其中热膨胀产生的分离力为漆膜的去除提供必要条件,漆膜对激光等离子体的约束最终导致其自身断裂和剥落。采用热力学理论对纳秒激光去除金属表面漆膜机理进行分析是可行的。     

Thickness dependent mechanical behavior of submicron aluminum films

Mechanical behavior of thin metallic films has been investigated on aluminum films deposited on a flexible polyimide substrate. Aluminum thin films exhibit a higher tensile strength than bulk aluminum. As film thickness decreases from 480 to 60 nm tensile strength increases from 196 to 408 MPa. These mechanical behaviors are correlated with the microstructure and its evolution with the thickness of aluminum thin films. Films are consisted of fine columnar grains and average grain size increases monotonically with the film thickness. The volume fraction of (111)-textured grains increases and the dispersion of texture axis becomes narrow as the film thickens. The relative contributions of the film thickness, grain size, and texture to the strength of aluminum thin films are estimated using an empirical strengthening model. The result indicates that the high strength of aluminum thin films is due largely to their small grain size, followed by the strengthening due to the film thickness and texture.     

TFT-LCD制造工艺中金属或金属复合膜层坡度角的研究

在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板制程中,Gate层(栅极)电路和SD层(源极)电路根据产品电阻等要求可以使用纯金属膜层,如钼、铜等金属膜层,也可以使用金属复合膜层,如铝钼、铝钕钼、钼铝钼等金属复合膜层。当使用不同金属或金属复合膜层作为Gate、SD电路时,应当对应不同的刻蚀液。但在实际生产时,往往是一种刻蚀液同时对应金属膜层或金属复合膜层。由于钼金属膜层的Etch Rate(刻蚀速率)大于铝钼等金属复合膜层Etch Rate,所以当铝钼等金属复合膜层刻蚀完成后对应坡度角有时会存在异常,如膜层角度较大(80～90°)、顶层金属钼发生尖角或缩进等现象,产生宏观不良及进行后工序时会产生相应的光学不良或导致后层物质残留,影响产品品质。本文针对金属膜层或金属复合膜层坡度角进行影响因素分析,主要受刻蚀工序及曝光工序影响。通过对刻蚀液浓度调整、温度调整、刻蚀方式调整及曝光工序等调整减少金属钼发生尖角、缩进几率,将金属膜层坡度角控制在60°左右及金属复合膜层坡度角控制在50°左右,从而降低不良的发生率,提高产品品质。     

铝合金硬质阳极氧化的能谱分析

本文对铝合金硬质阳极氧化膜进行了俄歇电子能谱和Ｘ光电子能谱分析，对膜层表面的耐磨耐腐蚀性能作了微观机理分析，其分析结果对铝合金硬质阳极氧化工艺的完善具有一定的参考价值。     

铝的结晶复合阳极氧化膜Ⅰ．水合氧化膜存在下的阳极氧化膜的形成

铝箔先与热水反应，再进行阳极氧化，可形成结晶复合阳极氧化膜。介绍这种膜的形成机理以及膜的结构。这种膜适用于制造中、高压铝电解电容器     

Formation of Al-Si Composite Oxide Film by Hydrolysis Precipitation and Anodizing

This paper presents a new technique in the high dielectric constant composite oxide film preparation.On the basis of nanocompsite high dielectric constant aluminum oxide film growth technology, a new idea of adulterating Si oxide species into the aluminum composite film was proposed. As a result, the specific capacitance and withstanding voltage of the composite oxide film formed at the anodizing voltage of 20V are enhanced, and the leakage current of the aluminum composite oxide film is reduced through incorporation of Si oxide species.     

Crack formation in metallized single crystal silicon substrates

Ball bonding of metallized silicon substrates has been simulated by microindentation, with a hemispherical diamond indentor, of (100) silicon wafers that contained aluminum film layers. The indentation loads varied up to 35N and the thickest aluminum film, composed of four layers, was 100 × 10^-6 m. The radial cracks in the silicon, beneath the aluminum film, were measured as a function of indentation load and aluminum film thickness, and compared to that of unmetallized silicon. The crack lengths have been used to determine the fracture toughness,K _c = 24.4 ± 4.9 MPam^0.5, which is twice the value obtained by Vickers indentation experiments. A model describing the relationship between the film thickness versus the radial crack length is presented.     

Mechanical properties of thin-film materials evaluated from amplitude-dependent internal friction

A method is presented to evaluate the mechanical properties of thin-film materials from measurements of the amplitude-dependent internal friction. According to the constitutive equation, the internal friction in the film can be determined separately from measured damping of the film/substrate composite. The internal friction in aluminum films is dependent on the strain amplitude that is approximately two orders of magnitude higher than that for bulk aluminum. On the basis of the microplasticity theory, the amplitude-dependent internal friction in the film can be converted into the plastic strain as a function of effective stress on dislocation motion. The mechanical responses thus obtained for aluminum films show that the plastic strain of the order of 10⁻⁹ increases nonlinearly with increasing stress. These curves tend to shift to a higher stress with decreasing film thickness and also with decreasing temperature, both indicating a suppression of microplastic flow. The microflow stress at a constant level of the plastic strain varies inversely with the film thickness, provided the grain size is larger than the film thickness. The film thickness effect in the microplastic range can be well explained by the bowing of a dislocation segment whose ends are pinned at the film surface and at the film/substrate interface.     

贴装用高热导率集成电路基板的水热法制备研究

针对当前SMT中集成电路基板散热难的问题,结合热设计方法,系统地研究了热液条件下在高纯度铝基片上生长氧化铝膜的技术,并对制成的基片电性能及其温度特性、表面形貌做了详细的测试与分析。结果表明:有氧化铝膜的铝基片既有高的散热性,又有好的电性能,完全符合SMT基板的要求,有广泛的应用前景。