LTCC工艺评价试验方法

结构分析(CA)或破坏性物理分析(DPA)试验可以有效地评价低温共烧陶瓷(LTCC)元器件的制造工艺质量。分析试验需对LTCC器件做剖面制样,重点考察通孔剖面处的工艺质量。采用样品固定、试样磨抛和试样腐蚀3个阶段配合完成剖面制样的新试验方法,得到了比传统试验方法清晰的试样剖面,有效地暴露了试样工艺缺陷,可以作为评价LTCC工艺质量的有效试验方法进行推广应用。     

淬火固态再结晶工艺研究

本文在分析淬火固态再结晶(CR)工艺生长碲镉汞(MCT)晶体原理基础上,研究了 CR 工艺生长 MCT 晶体有关步骤,改进了合成、淬火及再结晶工艺。合成时采用混合温度分布方式简化了升温及合成炉摆动工艺;淬火时在反应管内加石墨塞子改善了晶体组分均匀性;再结晶时采用温度梯度退火提高了再结晶效率。对改进工艺生长的 MCT(x=0.2)晶体组分均匀性、结构完整性、光学和电学性质进行了分析,结果表明晶体质量有明显提高。     

UMOSFET功率器件漏电失效分析及工艺改善

针对U型沟槽MOSFET (UMOSFET)功率器件栅极和源极间发生漏电失效的问题,对失效器件进行了电学测试和缺陷检测,对失效现象和失效机理进行了分析,并进行了相关工艺模拟和工艺实验.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)对失效芯片的缺陷进行分析和表征.结果表明,器件的U型沟槽底部栅氧化层存在的缺陷是产生漏电的主要原因,湿氧工艺中反应气体反式二氯乙烯(Trans_LC)的残留碳化造成了芯片栅氧层中的缺陷.通过工艺模拟和实验,优化了湿氧工艺条件,工艺改进后产品的成品率稳定在98％ ～ 99％,无漏电失效现象.     

双极晶体管hFE和BV_(ceo)工艺可控性的研究

本文对双极晶体管制作中如何有效地控制好h_(FE)和BV_(c60) 的条件作了较详细的工艺实验,并导出其必要条件为Δσ_i°≥Δσ_i,然后通过扩散规律及器件结构功能的分析,探讨提高h_(FE)和BV_(c60)工艺可控性的工艺方法与控制途径。     

钨(W)台阶覆盖填充能力的研究

本文根据钨(W)的相关特性,对其与工艺的影响和关系进行了研究,通过实验并分析证实了钨(W)在接触孔或通孔的填充能力与相关工艺条件存在着一定的相关性。     

基于130 nm SOI工艺数字ASIC ESD防护设计

绝缘体上硅(SOI)工艺具有寄生电容小、速度快和抗闩锁等优点,成为低功耗和高性能集成电路(IC)的首选.但SOI工艺IC更易受自加热效应(SHE)的影响,因此静电放电(ESD)防护设计成为一大技术难点.设计了一款基于130 nm部分耗尽型SOI (PD-SOI)工艺的数字专用IC (ASIC).针对SOI工艺ESD防护设计难点,进行了全芯片ESD防护原理分析,通过对ESD防护器件、I/O管脚ESD防护电路、电源钳位电路和ESD防护网络的优化设计,有效减小了SHE的影响.该电路通过了4.5 kV人体模型ESD测试,相比国内外同类电路有较大提高,可以为深亚微米SOI工艺IC ESD防护设计提供参考.     

电真空器件用氧化铝陶瓷的介电性能

对影响氧化铝陶瓷介电性能(介电常数、介电损耗和介电强度)的各种因素进行了较为系统的评述,并对相应的影响机理进行了分析和探讨.希望能为电真空用氧化铝陶瓷的质量控制和检验提供理论依据,同时也为工艺方法(包括材料工艺和电真空器件工艺)的选择提供有益的技术参考.     

LNG船用薄板Invar36激光搭接焊工艺参量优化

为了解决殷瓦合金焊接中易出现的焊接缺陷问题,研究了液化天然气(LNG)船用薄板殷瓦合金搭接焊(上下板厚度均为1.5mm)工艺参量.通过设计制造气体保护盒,采用数值仿真分析和正交试验的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了殷瓦合金搭接焊最优工艺参量.结果表明,气孔缺陷在完全保护气下得到有效抑制,殷瓦合金搭接焊的最优工艺参...     

VLSI用低介电常数含氟碳膜研究

用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了不同工艺条件下的含氟碳膜。测量了薄膜的厚度和介电常数,并用傅立叶红外光谱分析了薄膜化学结构,发现薄膜成分和介电性与沉积工艺密切相关,对薄膜的SEM分析表明所得薄膜均匀致密。控制适当的工艺条件,可沉积理想的超大规模集成电路(VLSI)用钝化膜。     

高温有机电容器的设计

简要介绍了干式高温有机电容器材料和结构的选择要点,阐述了制造高温电容器关键工艺的原理和方法,分析了聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)介质耐高温电容器的电性能     

200 mm高阻厚层Si外延技术研究

针对国内市场对200mm Si外延产品需求持续增长,其中高阻厚层产品需求量最大的情况,研制开发了200 mm高阻厚层Si外延片,解决了规模生产中工艺参数控制的稳定性、均匀性和一致性.介绍了一种实用工艺方法,即在常压外延设备上,对200 mm高阻厚层Si外延片的生长进行工艺开发,考虑了该产品生产过程中影响工艺参数的主要因素,在产品结晶质量、自掺杂控制、均匀性控制、背面控制等方面进行了专题研究,得到了良好结果,已应用于规模生产.     

N~-/P~+异型高阻厚层硅外延材料

研制了N－／P+异型、高祖、厚层硅外延材料，并对厚层外延及高用异型外延中出现的问题进行了讨论，提出了提高外延材料质量的方法。     

Study of hybrid orientation structure wafer

Two types of 5μm thick hybrid orientation structure wafers,which were integrated by（110）or（100） orientation silicon wafers as the substrate,have been investigated for 15-40 V voltage ICs and MEMS sensor applications.They have been obtained mainly by SOI wafer bonding and a non-selective epitaxy technique,and have been presented in China for the first time.The thickness of BOX SiO₂ buried in wafer is 220 nm.It has been found that the quality of hybrid orientation structure with（100）wafer substrate is better than that with（110）wafer substrate by"Sirtl defect etching of HOSW".     

分子束外延材料表面平整度的研究

分子束外延Si基HgCdTe材料的表面平整度对红外焦平面组件的制备有重要的影响。分子束外延的Si基复合衬底作为HgCdTe分子束外延的衬底材料对最终外延材料的表面平整度的影响较大。本文通过研究工艺过程中各外延因素对Si片和衬底材料表面平整度的影响,通过实验发现脱氧工艺的高温影响最大,其次是Si片自身的表面平整度和外延膜层的厚度。因此要获得低表面平整度的Si基复合衬底必须满足以下三个条件:低Si片表面平整度,低脱附工艺温度,低外延膜厚。     

单片式外延炉在硅外延生产中的应用

使用单片式外延炉生产的硅外延材料具有良好的厚度和电阻率均匀性。该外延炉具有良好的系统气密性、较大的生产能力、大直径外延(150～300mm)加工能力、较广阔的应用范围等优点,已经成为国际上硅外延片生产的发展主流。利用单片炉的各种优点,在150～200mm重掺砷和P型衬底上外延、150mmBiCMOS薄层外延、150mmSiGe和SOI外延等领域进行了生产应用。将所得性能参数和批式外延炉性能参数进行比较,获得的性能参数试验结果在原有基础上得到了很大的提高。实验研究结果应用于实际批量生产。     

p型4H-SiC同质外延有效层厚度

通过化学气相沉积法,采用不同生长工艺在4°偏角4H-SiC衬底上制备p型4H-SiC同质外延片。提出了p型4H-SiC同质外延中有效层厚度的概念,研究发现导致外延有效层厚度减少的直接原因是自掺杂效应的存在。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容电压(Hg-CV)和表面缺陷测试仪对p型4H-SiC同质外延片进行表征,讨论了不同工艺对外延有效层厚度的影响。结果表明,采用隔离法和阻挡层法均能提高外延有效层厚度,且掺杂浓度随距表面深度变化斜率值由1.323减小到0.073。然而,阻挡层法斜率值能进一步优化至0.050,是由于有效抑制了外延中固相和气相自掺杂。对比于优化前工艺,采用阻挡层法制备的p型4H-SiC同质外延片厚度不均匀性和表面总缺陷数量处于同一水平,掺杂浓度不均匀性由2.95%改善到2.67%。综上,采用阻挡层法能够制备出高有效层厚度、高一致性和高质量的p型4H-SiC同质外延片。     

半导体化合物外延技术的进展

本文介绍和比较了汽相外延(卤化物CVD、氢化物CVD、有机金属化合物CVD)、液相外延、分子束外延等几种外延技术以及离子注入技术.在制作特殊器件的外延结构中,它们都各有优缺点,所以目前分立微波、光电器件多用卤化物CVD和液相外延制作,而MBE、MOCVD和离子注入技术的发展将适用于单片集成电路和大规模生产.可以相信,微波整机的未来将取决于晶片的质量、大小和理想的外延技术.     

软损伤吸杂作用机构的分析

用透射电镜等手段观察了硅片背面原始软损伤及它在工艺热过程中的变化。分析了软损伤吸杂的作用机构 :当热氧化时软损伤诱生热氧化层错 ,当外延生长时软损伤诱生半环形位错 ,硅片表面电活性区的有害杂质被吸收、沉积在这些诱生缺陷上。     

清洗工艺对锗外延片表面点状缺陷的影响

锗外延片表面的雾、水印及点状缺陷等会影响太阳电池的性能和成品率,其中点状缺陷出现的比例最高。研究了锗抛光片清洗工艺对外延片表面点状缺陷的影响,获得了无点状缺陷、低粗糙度及高表面质量的锗单晶片。采用厚度为175μm p型<100>锗单面抛光片进行清洗试验,研究了SC-1溶液的不同清洗时间、清洗温度和去离子水冲洗温度对锗抛光片外延后点状缺陷的影响,分析了表面SiO_2残留和锗片表面粗糙度对外延片表面点状缺陷的影响。结果表明点状缺陷主要是由于锗单晶抛光片表面沾污没有彻底清洗干净以及清洗过程中产生新的缺陷造成的。采用氢氟酸溶液浸泡、SC-1溶液低温短时间清洗结合低温去离子水冲洗后的锗抛光片进行外延,用其制备的太阳电池光电转换效率由原来的25%提高到31%。     

高对比度、高均匀性材料GaAs/AlGaAs多量子阱空间光调制器

本文报道了GaAs/AlGaAs 多量子阱空间光调制器的最新研究进展。使用MBE生长了3英寸材料,其横向均匀性好于0.1%, 法布里-珀罗腔谐振波长变化小于0.9nm。利用调节层腐蚀进行调节以后,在6.7V调制电压下实现了102的对比度。理论和实验均表明,调节层腐蚀能够在在宽范围内调节平衡条件,从而实现多量子阱空间光调制器的高对比度。