红外光学元件的精密切削加工与镀膜

以红外光学晶体材料锗（Ｇｅ）为重点,介绍红外光学元件的精密切削加工技术及其最新进展。首先主要介绍红外晶体材料及其性能;然后重点叙述晶体材料的切削加工特性,分析晶向对切削面的影响,给出切削条件与切削面质量的关系,列举锗非球面透镜的切削加工以及一些相关问题,最后介绍红外光学元件的镀膜技术。     

激光冷分离工艺技术基础研究

从SiC晶棒切割工艺需求与技术特点出发,对比分析了激光冷分离技术的应用优势,详细介绍了激光冷分离技术研制过程中的关键技术和难点技术,最后对该技术未来发展趋势进行了展望。     

晶体结构与激光定向

前言在半导体材料、器件工艺中,选定晶体的晶向和切割具有重要的意义。因为光电晶体的特性与晶向有极大关系。在许多工艺如拉晶、外延、扩散、划片等利用特定的晶向或偏离一定的角度,可获得理想的工艺质量。同时,准确地选定晶向能节约晶体材料,节省制片时间,便于研究位错。因此,现在一般对切割单晶都提出具体晶向和定向充     

红外光学元件的精密切削加工与镀膜

以红外光学晶体材料锗（Ge）为重点，介绍红外光学元件的精密切削加工技术及其最新进展。首先主要介绍红外晶体材料及其性能；然后重点叙述晶体材料的切削加工特性，分析晶向对切削面的影响，给出切削条件与切削面质量的关系，列举锗非球面透镜的切削加工以及一些相关问题，最后介绍红外光学元件的镀膜技术。     

游离磨粒切割法和金刚石线切割法切割SiC的对比

通过采用镀铜钢线配合游离磨粒切割法和金刚石线与砂浆配合切割法对SiC晶锭分别进行切割试验,在对比两种方法的切割效果基础上,探讨两种切割方法对SiC晶片表面质量和弯曲度的作用和效果,并对比两种方法的优点。通过探讨总结出镀铜钢线配合游离磨粒切割法切割出的SiC晶片表面质量较好,但用时较长,适用于小型实验;金刚石线与砂浆配合切割法切割出的SiC晶片几何参数更好且稳定,且加工效率较高,适用于大型生产。     

Si片多线切割技术与设备的发展现状与趋势

介绍了Si片的多线切割宏观切割机理与微观切割机理,指出控制钢线张力减少钢线震动是切割工艺的重要指标。讨论了切割过程主要影响因素,钢线的外包Cu会造成Si片表面金属残留,钢线磨损影响Si片厚度,砂浆喷嘴和线网角度在形成水平薄膜层时能够获得好的表面质量。分析了钢线带动砂浆进行切割的核心工艺,给出了Si片切割工艺理论切片量的计算方法。并简要概括了目前多线切割技术及设备的国内外发展形势和未来发展趋势,指出未来多线切割技术将朝着提高加工精度与加工效率、降低成本、改良切割用钢线这几个方向迈进。     

SiC用多线切割技术与设备的发展现状与趋势

介绍了SiC用多线切割宏观切割机理与微观切割机理,指出控制钢线张力减少钢线震动是切割工艺的重要指标。讨论了切割过程主要影响因素,钢线的外包铜会造成SiC片表面金属残留,钢线磨损影响Si C片厚度,砂浆喷嘴和线网角度在形成水平薄膜层时能够获得好的表面质量。分析了钢线带动砂浆进行切割的核心工艺,给出了SiC片切割工艺理论切片量的计算方法。并简要概括了目前多线切割技术及设备的国内外发展形势和未来发展趋势,指出未来多线切割技术将朝着提高加工精度与加工效率、降低成本、改良切割用钢线这几个方向迈进。     

多线切割工艺中切割速度对晶片翘曲度的影响

目前,半导体单晶材料的加工多采用多线切割机进行切割。切割工艺直接影响着切割过后晶片的参数。在这些参数中,翘曲度是鉴别晶片几何参数好坏的重要指标之一。影响翘曲度的因素很多,如切割速度、砂浆密度、晶片内部应力等,在切割工序中,通过调整多线切割的工艺条件,来控制和改善晶片的翘曲度。     

变速切割速度曲线对硅片翘曲度的影响

根据线切割机的工作原理,综合考虑了砂浆中磨料在磨削过程中的变化以及单晶直径的变化,确定了变速切割的工艺方法,同时考虑到125 mm单晶直径大、SIC磨削路线长、磨削发热量大,制定了包括线速度、耗线量、砂浆温度、砂浆流量以及各部分温度的工艺参数。通过该工艺参数进行了切割实验,验证了该工艺参数下切割的晶片可以满足要求。     

Terfenol棒抑制涡流的有效方式及其有限元设计

从描述电磁场宏观性质的Maxwell方程着手,借助于电磁位对（A,V-A）,应用有限元技术,对Terfenol棒几种不同开槽方式抑制涡流损耗的情况进行了分析,结果说明,这种三维涡流有限元技术,可很好地预测Terfenol棒内的涡流分布,仿真结果为Terfenol棒抑制涡流的狭缝切割方式提供了强有力的依据,从而避免了对这种昂贵材料切割的盲目操作。对比3种不同结构的Teffenol棒涡流有限元分析结果,可知提出的梳妆开槽狭缝切割结构在抑制涡流损耗上的效果是显著的。     

太阳电池用Si片切割过程中浆料作用研究

Si片生产技术及工艺的进步使得太阳电池用Si片的切片厚度不断降低,而超薄的太阳电池用Si片必须通过多线切割机进行切割.基于Si片切割过程中砂浆性能对Si片表面质量、Si片成片率和切割线寿命的影响,分析了多线切割机中切削液的性能,并采用不同工艺参数多次进行试验,总结出了砂浆对太阳电池用Si片切割状态的影响因素.通过分析,得出了改善砂浆性能来提高多线切割机切片性能并获得更高的Si晶片表面质量的方法.     

多线切割加工中单晶硅片晶向影响关系研究

单晶硅片的晶向是大规模集成电路衬底材料的一个重要参数。硅片的晶向是根据单晶的生长晶向以一定的角度粘结固定到多线切割机的工作台上切割实现的。但是在实际粘结操作过程中,单晶棒易滑移导致角度产生偏差从而影响到加工后的硅片晶向超差而报废。为了明确粘结角度偏差对切割后硅片晶向的影响关系,在产生误差的情况下做出科学正确的判断,对粘结角度的计算原理进行了推导、得出了单晶棒X．ray定向仪的计算原理。在此基础上,对粘结产生的角度误差对晶向的影响关系进行了理论推导．得出了它们之间的明确影响关系的函数关系。此函数关系表明。粘结过程的角度误差对硅片晶向的影响是复杂的反三角函数关系,必须通过实际计算才能确定其大小。通过此函数关系,可以明确的确定单晶棒粘结的角度偏差对硅片晶向的影响。为科学的现场判断提供了理论依据,能有效的服务于生产实际,．     

含有空位缺陷的单晶锗纳米切削过程分子动力学仿真

针对含有空位缺陷的单晶锗纳米切削过程展开研究,利用分子动力学仿真软件构建了含有空位缺陷的单晶锗切削模型并进行了分子动力学仿真切削。文中从原子角度考虑了切削过程中系统势能的变化、切削力的变化,解释了材料的去除过程和切屑的形成机理,并分析了空位缺陷对切削的影响。结果显示在切削过程中,单晶锗晶体所含空位数越多则基础系统势能越大,且随着切削的进行系统势能逐渐增大。该结果表明空位缺陷的增加会加剧系统的不稳定性。     

Experiment study on electroplated diamond wire saw slicing single-crystal silicon

This paper conducted the slicing experiments of single-crystal silicon using a reciprocating electroplated diamond wire saw. The machined wafer topography and wire wear were observed by using scanning electron microscope (SEM). The influences of process parameters and cutting fluids on single-crystal silicon wafer surface roughness (SR), subsurface micro-crack damage (SSD) depth, total thickness variation (TTV) and warp were investigated. The bonded interface sectioning technique was used to examine the cut wafers SSD depth. Study results show that a higher wire speed and lower ingot feed speed can produce lower wafer SR and SSD; the lower warp of wafer needs lower wire speed and ingot feed speed; and low wafer TTV can be obtained by an appropriate matching relationship between wire speed and ingot feed speed. The synthetic cutting fluid has a better total effect to improve the wafer quality. The pulled-out of diamond abrasives is the main wear form of wire, which indicates that more research on improving the abrasives retaining strength on wire surface should be investigated in fixed-abrasive wire manufacturing process, in order to improve the wire life and wire saw machining process.     

Characterization of p-type multicrystalline silicon prepared by cold crucible continuous melting and directional solidification

A solar-grade boron doped silicon ingot with the cross section of 62 mm× 62 mm was cast by cold crucible continuous melting and directional solidification (CCDS). The characterization of this p-type multicrystalline silicon (mc-Si) was measured and evaluated. The results indicate that the ingot mainly consists of uniform columnar grains preferentially aligned parallel to the ingot growth direction. The average density of dislocations (N_dis) in the center area varies from 4 × 10⁴ cm⁻² to 4 × 10⁵ cm⁻², and it is much lower than that in the peripheral area. Comparing with the raw material, the oxygen concentration in the cast ingot is much lower while the carbon holds the same level. The electrical resistivity distributes uniformly and its average value is same as that of the raw material. The minority carrier lifetime (MCLT) is higher than that of the raw material and no region with obvious low MCLT is observed. CCDS has shown to be a potential process to produce mc-Si for solar cells with no crucible contamination and consumption, high production efficiency and uniform quality.     

多线切割工艺中切割线直径对翘曲度影响的研究

目前,在硅单晶锭切割领域多线切割机已得到广泛的应用。切割砂浆及切割线在切割中有着极其重要的作用,不同的使用条件会直接影响切割晶片的几何参数。主要讨论切割线直径的不同对切割出晶片几何参数的影响。     

不同直径张应变锗材料对光谱和晶体质量的影响

绝缘体上张应变锗材料是通过能带工程提高锗材料光电性能得到的一种新型半导体材料,在微电子和光电子领域具有重要的应用前景.采用微电子技术中的图形加工方法以及利用锗浓缩的技术原理,在绝缘体上硅(SOI)材料上制备了绝缘体上张应变锗材料.喇曼与室温光致发光(PL)测试结果表明,不同圆形半径的绝缘体上锗材料张应变均为0.54％.对于绝缘体上张应变锗材料,应变使其发光红移的效果强于量子阱使其发生蓝移的效果,总体将使绝缘体上张应变锗材料的直接带发光峰位红移.同时0.54％张应变锗材料的直接带发光强度随着圆形半径的增大而减弱,这主要是因为圆形半径大的样品其晶体质量较差.该材料可进一步用于制备锗微电子和光电子器件.     

Overview of low temperature hydrophilic Ge to Si direct bonding for heterogeneous integration

Germanium is gaining interest in two important areas of electronics; for high performance metal oxide semiconductor field effect transistors due to the high carrier mobility and for imaging and optical applications due to its superior absorption in the infrared range. Optimally, germanium will be integrated with existing silicon electronics to enhance electrical and optical properties. One method for integration of germanium with silicon is direct wafer bonding of the two materials. In this paper, wafer-level germanium–silicon heterogeneous integration technologies are investigated and described in detail, including structural and electrical features of bonded hetero-structure.     

温度对悬浮浆料黏度的影响

多线切割在光伏以及半导体行业中有着广泛的应用,多线切割所用的悬浮浆料有着非常重要的作用,悬浮浆料由悬浮液和SIC切割微粉配制并长时间搅拌而成,性能优良的悬浮浆料兼有切削、黏滞、冷却3大功能,可以有效提高硅片质量,提高生产效率,研究其特性对于科研生产意义重大,通过对悬浮液特性的研究,进而研究悬浮浆料对切割效果的影响,主要是温度对其的影响,说明在生产中,悬浮浆料要控制在适宜的黏度范围内,才能有效控制晶片质量。     

Picosecond Integrated Circuits in Germanium and Silicon

Recent advances in semiconductor technology make possible a planar technology for germanium similar to that used for silicon integrated circuits. Calculations based upon material properties indicate a considerable advantage to germanium over silicon for high-speed logic-switching applications.This is due largely to the better electron and hole mobilities for germanium. Switching circuit delays have been measured in both germanium and siliconin hybrid and integrated circuit form. For a given level of device sophistication (measured in terms of the stripe widths used on the devices) the germanium circuits are about three times faster than the equivalent silicon circuits.