CCD多晶硅栅条刻蚀的质量控制

依据等离子刻蚀机设备在CCD 研制中所起的关键作用,对提高刻蚀多晶硅电极的质量作了一些探讨,并给出了解决办法和结果.     

刻蚀小尺寸CCD接触孔工艺研究

采用CF4,CHF3,Ar三种工艺气体进行小尺寸CCD接触孔刻蚀实验,研究了不同气体配比、不同射频功率对刻蚀速率、选择比、条宽控制、侧壁形貌等参数的影响。通过优化工艺参数,比较刻蚀结果,最终获得了适合于刻蚀CCD小孔的工艺条件。     

纳米尺度多晶硅微结构刻蚀研究

以HBr作为刻蚀气体,采用ICP金属刻蚀系统对气体流量、刻蚀压力、离子源功率、偏压功率等工艺参数与刻蚀速率、刻蚀选择比和侧壁垂直度的对应关系进行了大量工艺实验。借助理论分析和工艺条件的优化,开发出一套可满足制备侧壁垂直度的纳米尺度多晶硅密排线结构的优化刻蚀工艺技术。实验结果表明:当采用900 W的离子源功率、11 W的偏压功率、25 cm3/min流量的HBr气体和3 mTorr(1 mTorr=0.133 3 Pa)刻蚀压力的工艺条件时,多晶硅与二氧化硅的刻蚀选择比大于100∶1;在保持离子源功率、偏压功率、气体流量不变的条件下,单纯提高反应腔工艺压力则会大幅提高上述选择比值,同时损失多晶硅和二氧化硅的刻蚀均匀性;HBr气体流量的变化在上述功率及反应腔工艺压力的工艺范围内,对多晶硅与二氧化硅的刻蚀选择比和多晶硅刻蚀的形貌特征均无显著影响。采用上述优化的刻蚀工艺条件,配合纳米电子束光刻技术成功得到多晶硅纳米尺度微结构,其最小线宽为40 nm。     

多晶硅薄膜晶体管工艺中的反应性离子刻蚀

对多晶硅薄晶体管器件工艺中的反应性离子刻蚀技术进行研究，给出了Ta、p-Si等多晶硅薄膜晶体管器件中常见薄膜的刻蚀速率，通过工艺参数的优化，使薄膜间的选择比在2-20，可选择；并通过气体掺杂，实现了SiNx对p-Si的选择比从-1到2的反转。     

CCD多晶硅离子注入掺杂工艺研究

研究了可取代多晶硅扩散掺杂的离子注入掺杂工艺,通过两种掺杂方式对CCD栅介质损伤、多晶硅接触电阻及均匀性等关键参数影响的对比研究,发现离子注入掺杂制作的多晶硅栅质量优于扩散掺杂制作的多晶硅栅,这有利于CCD输出均匀性的提高.对两种多晶硅掺杂方式的工艺集成条件进行对比,多晶硅掺杂采用离子注入方式其工艺步骤更简单,工艺集成度更高.     

反应离子刻蚀多晶硅及其在集成电路中的应用

本文对以SF_6+A_r为反应气体的反应离子刻蚀(RIE)多晶硅工艺进行了研究。研究表明,SF_6+ArRIE多晶硅具有良好的各向异性、选择性以及较高的刻蚀速度,得到了0.40μm的多晶硅条,并且成功地应用于0.5～1.0μm CMOS集成电路的制作中。     

高均匀性高选择性的多晶硅刻蚀工艺

作者采用HCl和HBr作为刻蚀气体，在Tegal1611设备上刻蚀Poly－Si，研究了工艺条件，如压力、功率等对工艺结果的影响，得到了相当好的工艺结果，并成功地应用于125mm晶片MOS电路的大生产中。     

RMOS器件中硅槽及多晶硅栅的刻蚀

ＲＭＯＳ（Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ Ｇｒｏｏｖｅｄ ＭＯＳ）器件因具有独特的性能而得到较好的应用。本文介绍用ＲＩＥ设备进行ＲＭＯＳ器件硅槽刻蚀的工艺，并对填满硅槽内的多晶硅栅的刻蚀亦作了研究。选择适当的工艺条件，可刻蚀出形貌较好的硅槽，并可在刻蚀完多晶硅后保持硅槽内多晶硅栅形貌完好 。     

ICP刻蚀技术在808 nm激光器中的应用

主要研究了GaAlAs/GaAs多层结构波导的ICP(inductiveIy coupled plasma)刻蚀,评述了使用PECVD制作的SiO2做掩膜的优点,分析了气体选择比对侧向钻蚀控制的影响,并初步分析了刻蚀损伤.比较了不同工艺参数对于刻蚀图形的影响,包括刻蚀侧壁角度,刻蚀表面平整度,选择比,侧向钻蚀等几个方面,并对ICP刻蚀对激光器性能的影响.通过对刻蚀图形的控制,使2 in.芯片内均匀性<±5%,侧壁角达到79°-81°,最后给出了经干法与湿法刻蚀后,器件的一些性能参数.     

硅深槽ICP刻蚀中刻蚀条件对形貌的影响

以SF6/C2 H4为刻蚀气体,使用Corial200IL感应耦合等离子体(ICP)刻蚀系统,进行Si等离子刻蚀技术研究.通过调节刻蚀气体SF6与侧壁钝化保护气体C2H4的流量比和绝对值等工艺参数,对深Si刻蚀的形貌以及侧壁钻蚀情况进行改善,使该设备能够满足深硅刻蚀的基本要求,解决MEMS工艺及TSV工艺中的深硅刻蚀问题.实验结果表明,Corial200IL系统用SF6作等离子体刻蚀气体,对Si的刻蚀具有各向同性;C2H4作钝化气体,能够对刻蚀侧壁进行有效的保护,但由于C2H4的含量直接影响刻蚀速率和选择比,需对其含量及配比严格控制.研究结果为:SF6含量为40 sccm、C2H4含量为15 sccm时能够有效控制侧壁钻蚀,且具有较大的选择比,初步满足深硅槽刻蚀的条件.     

CCD彩色滤光片的制备与集成技术研究

介绍了彩色CCD的器件结构和成像原理,采用彩色光刻胶光刻法实现了彩色滤光片的制备,并通过分析彩色滤光片缓冲层、滤光片厚度和固化工艺等对滤光片性能的影响,获得了彩色滤光片的片上集成技术,并将其集成在512×512帧转移CCD器件上,完成了性能评价与成像验证.测试结果表明:制备的彩色滤光片主线透过率大于80％,光谱串扰小于15％,色纯度大于75％,集成该滤光片的彩色CCD成像色彩空间与sRGB相当,能够满足大多数CCD相机彩色成像的要求.     

CCD拼接技术研究

为满足一些特殊领域对高位数线阵CCD的需要,我们用两个线阵2048位单列CCPD进行拼接,构成了4096位CCPD。用于拼接的2048位CCPD是采用埋沟三相三层多晶硅交迭栅埋沟结构。分析研究了器件的几何结构和性能参数。测试表明:器件光谱响应范围0.4～1.1μm,转移效率大于或等于99.99％,非均匀性小于或等于±8％。最后,对拼接CCD的实际意义进行了评述。     

CCD制造的关键工艺

CCD(电荷藕合器件)是一种在硅集成电路工艺线上制作的图像传感器．介绍了CCD的基本工作原理和制造的单项工艺,并详细介绍了其关键工艺：氧化、光刻、离子注入,还对各工艺所遇到的问题、相应的解决方法及发展状况进行了阐述。     

基于CCD的图像液滴分析技术的研究

液体的物理化学性质直接影响到其液滴生长,提出基于CCD的图像液滴分析方法。该方法通过CCD摄像机实时监测液滴生长过程中的轮廓变化情况,经图像处理系统对液滴图像进行预处理、分割和特征提取。提取了面积、周长、液滴长度、矩形度和圆形度等液滴轮廓特征参数,并用主成分分析（PCA）法对这5项指标进行了分析。结合实验,说明了该方法用于液体分析和鉴别的可行性。     

基于FPGA的CCD驱动设计

以Atmel公司的面阵CCD-TH7888A图像传感器为例,在研究了CCD结构和驱动时序图的基础上提出基于FPGA的驱动脉冲设计方法和硬件电路实现。使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,并采用Quartus5．0对设计的驱动时序发生器进行仿真。试验结果表明,涉及的驱动电路可以满足面阵CCD-TH7888A的各项驱动要求。     

CCD应用中数据取样技术的研究

分析了 Ｃ Ｃ Ｄ 视频信号读出时复位噪声的产生机理,并从噪声互消原理出发,分析了 Ｃ Ｃ Ｄ 输出视频信号的取样技术———相关双取样,讨论了相关双取样技术的工作原理及其对 Ｃ Ｃ Ｄ读出噪声（ 包括复位噪声和１／ ｆ 噪声等低频噪声） 的滤除作用,给出了相关双取样技术在实际应用中的电路实现,讨论了相关双取样技术的扩展形式———相关四取样技术。     

可控子窗口CCD图像采集技术的研究

CCD图像传感器是空间激光工程系统中常用的目标探测器件,但其较低的图像采集速率,往往成为其在具有快速目标探测和跟踪需求应用中的瓶颈.阐述了在CCD成像区实现对可控子窗口进行操作的工作原理,设计了实现可控子窗口CCD图像采集的具体时序工作模式,分析表明:在可控子窗口这种工作模式下,可有效地提高CCD图像传感器的帧速率.     

长线阵12000元CCD密封技术研究

针对长线阵12000元CCD封装密封技术进行了探讨,比较了目前封装中的几种主流封盖技术的特点,表明采用胶封技术在目前对CCD来说是一种合理选择.针对紫外胶A,进行了胶封工艺的开发.对氟油粗检漏技术进行了分析,最终采用了一种新的氦气加压常温气泡栓漏法对器件的密封效果进行考核检测.     

科学级CCD相机的响应度测试研究

响应度是科学级CCD相机的重要技术参数之一,随着成像技术的发展,精确测量科学级CCD相机的响应度变得越来越重要。本文分析了科学级CCD相机响应度的测试技术条件,推导出了响应度的计算公式,建立了科学级响应度测量装置,在不同光照条件下对CCD相机的响应度进行测量与分析,给出了部分测试结果,得到CCD相机响应度随光照度变化的规律。随着CCD相机光敏面光照度的提高,响应度趋于一个恒值,符合CCD相机的实际性能。     

激光熔池CCD测温系统的软件设计研究

研制了一套激光熔池CCD测温系统专用软件,用于激光熔池温度场分析。在熔池斜上方固定安装激光熔池CCD测温装置,拍摄激光熔池,CCD经过光电转换产生代表熔池辐照度信息的信号,经过图像卡采集后,采用专用软件处理,就可以通过计算机显示熔池热辐射过程图像,并得到熔池温度场分布。结果表明,该软件界面简洁、操作简单,能够给出激光熔池温度场分布、尺寸、加工工艺等信息,进一步发展,可用于激光加工的在线监控和反馈控制。