腐蚀工艺条件对InP晶片表面状况的影响

对InP晶片的化学腐蚀特性进行了分析,研究了酸性腐蚀液(盐酸系列腐蚀液)的配比、腐蚀液温度等工艺条件对InP晶片腐蚀速率、表面腐蚀形貌和化学腐蚀片表面粗糙度的影响。研究结果表明,腐蚀液温度为室温时,改变腐蚀液配比,InP晶片的腐蚀速率变化不明显,而当腐蚀液温度发生变化时则腐蚀速率、晶片表面腐蚀形貌(显微镜下的表面状况)和化学腐蚀后晶片的表面粗糙度均有较大变化,当腐蚀液温度控制在一定范围时,晶片表面光洁,显微镜下观察到的腐蚀图形均匀一致。研究结果对确定InP晶体加工过程中的化学腐蚀工艺有一定的指导意义。     

VGF半绝缘GaAs单晶片的碱腐蚀特性研究

研究了半绝缘Ga As的碱性腐蚀液的温度、配比对半绝缘GaAs晶片的几何参数、粗糙度、腐蚀速率等的影响,根据碱性腐蚀原理;解释了腐蚀液温度对晶片翘曲度的改善原因,以及腐蚀速率随温度和配比的变化规律;实验结果表明在碱性腐蚀液中晶片的TTV和粗糙度比较稳定。     

空间太阳电池用超薄Ge单晶片的CMP技术

以Ge单晶抛光片为衬底的空间太阳电池在我国的应用已越来越多。目前,抛光后Ge单晶片的几何参数,尤其是表面状态常不能满足使用要求。介绍了超薄Ge衬底片抛光的工艺技术,开展了抛光压力、抛光盘转速与抛光去除速率的关系实验,对影响Ge单晶抛光片几何参数和表面质量的原因进行了分析和实验研究。工艺优化后抛光的产品完全满足了空间高效太阳电池的衬底的使用要求。     

VB GaAs抛光片几何参数控制技术研究

在VB(垂直布里奇曼法)GaAs材料加工过程中,切割、研磨、化学腐蚀、抛光等工序对VB GaAs抛光片的几何参数有着不同程度的影响.通过试验对比,找出了影响不同几何参数指标的关键工艺,其中切割和化学腐蚀是控制VB GaAs晶片翘曲度的关键工艺,而抛光是控制VB GaAs总厚度变化和总指示读数的关键工艺.研究表明,通过调整切割速度、化学腐蚀速率和抛光速率等工艺参数,能够有效地控制VB GaAs抛光片的几何参数.     

Ge单晶片的激光标识技术研究

Ge材料具有优良的红外光学性能以及抗辐射性能,在航天领域有着广泛的应用.产品的可追溯性一直是困扰Ge单晶抛光片的技术难题.介绍了激光打标机的工作原理,并采用波长为1 064 nm的光纤型激光打标机在Ge单晶片上制作标识码.研究了激光功率对打标深度的影响,确定了合适的激光打标功率为激光器总功率的20%～50%,同时,对激光标识码的位置进行了分析,确定了合适的激光打标位置,最终成功地在Ge单晶片表面制作了激光标识码,解决了Ge单晶片的可追溯性问题.     

卡盘转速及喷淋臂摆动方式对晶片腐蚀性能的影响

随着晶片尺寸的不断增大,精准控制单片湿法腐蚀速率及非均匀性变得越来越具有挑战性.主要研究了300 mm单片湿法腐蚀工艺过程中,喷射稀释氢氟酸时卡盘的旋转速度和喷淋臂摆动方式对晶片表面腐蚀性的影响.结果表明,随着卡盘旋转速度的增大,腐蚀速率从1.02 nm/min线性提高到1.06 nm/min,腐蚀速率的非均匀性先是迅速降低,但当转速高于150 r/min后,基本保持在2.70％.喷淋臂在晶片中心定点喷射、匀速摆动和呈抛物线型摆动时,晶片腐蚀速率都约为1 nm/min,腐蚀速率均沿晶片中心到边缘径向降低,与定点喷射相比,喷淋臂在晶片表面摆动后,腐蚀速率的非均匀性明显降低,且抛物线摆动低于匀速摆动,达到1.48％.     

多结化合物电池用p型Ge抛光片清洗技术研究

对多结化合物太阳电池用的p型Ge抛光片的清洗技术做了研究.Ge抛光片的清洗可以采用酸性清洗液和碱性清洗液相结合的方式.酸性清洗液的主要作用是去除晶片表面的有机物;碱性清洗液的主要作用是去除晶片表面的颗粒.清洗液的温度和组分影响着抛光片的清洗效果.通过实验结果确定了p型Ge抛光片的清洗方案,采用这一清洗方案清洗的Ge抛光片,表面质量可以达到"开盒即用"的水平.运用晶片清洗机理分析了各种清洗液的功能和作用.     

多线切割工艺中晶片翘曲度的控制

翘曲度是鉴别晶片几何参数好坏的重要指标之一.采用逐点扫描法对多线切割制备的晶片翘曲度分布进行了测量.通过对切割线张力、砂浆使用次数、切割速度等影响翘曲度的主要因素进行实验分析,阐述了产生的原因,并得出了翘曲度的分布规律.针对影响翘曲度的主要因素,根据其分布规律调整相应的切割工艺条件,可较好地控制晶片的翘曲度.虽是针对Si单晶加工中出现的实验情况进行分析,但该结论完全可用于Ge、GaAs等其他晶体的加工中.     

VB-GaAs晶片翘曲度的控制方法

介绍了一种用化学腐蚀进一步降低VB-GaAs晶片翘曲度的方法.通过控制腐蚀液的配比、温度、时间等参数,显著改善了晶片翘曲度.经过腐蚀的切片、研磨片在检验时易于发现裂纹等缺陷,降低了后续工序中的碎片率,综合加工成品率有了明显提高.     

锑化铟晶片高温加速贮存性能变化研究

锑化铟晶片在存放以及使用过程中的性能稳定性是影响制备的探测器性能的重要因素之一。为了探究锑化铟晶片在长时间放置情况下的性能变化情况,对锑化铟晶片进行高温加速贮存试验,并在试验过程中对晶片几何参数、表面粗糙度、电学参数、位错缺陷等几个重要性能参数进行跟踪检测。结果表明,在高温加速试验条件下,除晶片外形发生轻微变化以外,其他性能基本不发生变化,晶片能够长期保存。     

超薄Ge单晶抛光片机械强度控制技术

Ge单晶衬底上制成的化合物太阳能电池,被越来越广泛地应用于空间太阳能领域,超薄Ge抛光的机械强度也越来越受到人们的关注.介绍了一种测试超薄Ge单晶抛光片机械强度的方法.研究了加工工艺对超薄Ge单晶抛光片机械强度的影响,同时指出在太阳电池用超薄Ge单晶抛光片的加工过程中,切割、研磨、磨削、化学腐蚀、抛光等工序对超薄Ge单晶抛光片的机械强度均有着不同程度的影响.研究表明,通过调整磨削砂轮砂粒粒径、化学腐蚀去除厚度和抛光速率等工艺参数,能够有效控制超薄Ge单晶抛光片的机械强度.     

锗单晶片的碱性腐蚀特性分析

讨论了锗单晶研磨片在强碱性腐蚀液和弱碱性腐蚀液中的腐蚀特性.研究了锗单晶片在两种不同腐蚀液中的腐蚀速率随腐蚀液温度、浓度的变化规律.通过探索腐蚀速率、表面光洁度及腐蚀去除量和表面粗糙度的关系,可知腐蚀片表面光洁度和腐蚀速率有关而与去除量无关.腐蚀片的表面粗糙度和去除量有关,去除量越大,粗糙度越大.表面粗糙度也与腐蚀液的碱性强弱有关,当去除量相同时,在强碱性腐蚀液中的锗腐蚀片的表面粗糙度更小.在实际应用中,应针对不同目的,选择适宜的化学腐蚀工艺.     

Facile chemical method of etching polyimide films for failure analysis (FA) applications and its etching mechanism studies

A new strategy has been developed for discovering a novel/facile way of etching polyimide film for FA application. The aromatic polyimide synthesized from pyromellitic dianhydride and 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl in the presence of an acid catalyst. This polyimide film was used to study its physical attributes and the chemical etching rate which can be evaluated in microelectronic package application as dielectric film. Chemical etching rates of polyimide film by an alkaline etching solution with the presence of different kinds of etchants were studied by film-thickness measurement and UV absorption spectroscopy of dispersible etching residue. The etching rate of polyimide film in alkaline ethylenediamine solution is highest among the etching solution studied in the present experiment. If an external bias voltage was applied during etching, the etching rate was increased. The effect of temperature, solubility of the etchant was also discussed. The presence of a radical in the process of etching reveals that the etching reaction is a type of radical chain reaction. It was found that the deprocessing technique (drenched alkaline aqueous solution of ethylenediamine and then instantaneously combined with mix acid (2:1 Nitric 90% fuming to Sulfuric mix at 40 °C)) could be extended to remove polyimide in different package geometry and different thickness of film.     

A Novel Nitric Acid Etchant and Its Application in Manufacturing Fine Lines for PCBs

We have developed a new etching solution for the printed circuit board industry. The primary oxidant of the solution is nitric acid, which reacts with copper coating on the substrate. The other components of the solution are sulfuric acid and additive, which are used to control etching reaction rate and solution's characteristics. The optimum parameters for the concentrations of nitric acid, sulfuric acid, additive, and the operating temperature were obtained through orthogonal experiment with stagnant etching method. The parameters were then verified by the spray etching experiment in the industrial production line. Then, there are a series of tests, carried out by metallographic slicing tester and scanning electron microscopy to evaluate the quality of copper conductive lines in stagnant and spray etching experiments. compared with conventional cupric chloride etchant, the testing results showed that the nitric acid etchant can manufacture fines lines with lower undercut, better wall sides, with higher etching rate, as well as being more friendly to the environment How the addition of ${hbox {H}} _{2} {hbox {SO}} _{4}$ influences etching rate and etching mechanism of nitric acid etchant is also discussed.      

凸点下金属层湿法刻蚀与凸点底切的控制

介绍了电镀凸点封装工艺流程和其中有关金属层湿化学刻蚀的问题.通过槽式批量和单片机刻蚀相应的UBM(凸点下金属层)的均匀度、刻蚀速率和凸点底切的对比,结果显示单片湿法刻蚀机刻蚀均匀度小于5%且片与片之间刻蚀速率差异小于2%,以及凸点底切小于2μm.槽式刻蚀均匀度较差,一般会大于20%,同时同一批次片与片之间刻蚀速率差异也较大,实验显示超过10%,且刻蚀后凸点底切较深.因此采用单片机进行UBM金属刻蚀可以较好的控制刻蚀过程和提高产品的良率.     

两步腐蚀法制备多晶硅绒面

采用两步化学腐蚀法在多晶硅材料的表面制备了绒面结构,其中两步腐蚀法包括酸-碱两步腐蚀法和酸-酸两步腐蚀法。通过表面形貌SEM和反射谱的测试,详细地研究了不同腐蚀条件和腐蚀溶液制备绒面的形貌和光学特征。实验发现,当腐蚀速率较快时,多晶硅的绒面形貌会出现大量的晶界和针孔效应,并分析了其形成原因。同时,采用酸-碱两步腐蚀法的效果优于酸-酸两步腐蚀法的效果。最后,用PECVD在绒面上沉积SiNx减反射膜,使表面的反射率在600～800nm范围内降到3%左右,达到了良好的减反射效果,得出了最优的绒面制备方案。     

用于HBT的SiGe合金材料层的腐蚀工艺研究

探索利用反应离子刻蚀(RIE)和湿法腐蚀Si1-xGex合金材料的工艺条件.对两种腐蚀方法的利弊进行了对比,找出腐蚀Si1-xGex合金材料的实用化途径,并且解决了不同Ge含量的Si1-xGex合金材料的腐蚀速度控制.     

多晶硅太阳电池酸腐表面织构的研究

采用酸腐多晶Si片的方法,获得了各向同性的表面织构.酸腐蚀液选取HF-HNO3混合溶液,并用H3PO4进行改良.分别利用扫描电镜(SEM)和光谱响应系统,分析了腐蚀后多晶Si片的表面形貌和反射率.结果表明,酸腐多晶Si表面分布均匀的蚯蚓状腐蚀坑,反射率很低,在等离子增强化学气相沉积(PECVD)Si3N4减反射膜后,反射率大大下降.