直拉硅片杂质缺陷的控制与利用

简要叙述了直拉硅中缺陷工程的研究进展．提出了采用中子辐照或掺杂技术,在硅中引入杂质缺陷,并通过其相互作用实现对硅中杂质和缺陷的控制与利用．此项研究是硅片缺陷工程的新内容．     

电子束辐照BSTS玻璃的正电子湮没研究

利用电子束对BaO-SrO-TiO₂-SiO₂基础玻璃系统进行辐照,采用正电子湮没方法研究了辐照对BSTS玻璃结构造成的缺陷.研究发现:BSTS玻璃经电子束辐照后,微观结构上会产生新的空位缺陷,但总的缺陷的体积浓度降低,结晶度增大.     

紫外辐照法制备Ag纳米颗粒用于石墨烯表面缺陷的标记与修复

为了标记化学法制备石墨烯时引入的缺陷,采用紫外辐照的方法,利用Ag颗粒与含氧官能团之间的相互作用实现了对缺陷的定量标记.结果表明该方法能提供石墨烯表面缺陷的数量和分布信息.另外Ag纳米颗粒对石墨烯缺陷有修复作用,有利于提高石墨烯的导电能力.     

IC丢失物缺陷粒径的表征及其轮廓的分形特征

对现有的ＩＣ制造中丢失物缺陷轮廓的建模方法进行了比较，说明现有方法存在的问题并得到了一些有意义的结论；分析了ＩＣ制造中丢失物缺陷轮廓具有的分形特征，实现硅片表面丢失物缺陷的精细表征及其计算机模拟打下了基础。     

NTD Si材料的微结构研究

NTD Si材料与原始单晶硅相比,其缺陷和位错有所增加,特别是EPR缺陷增加显著,电阻率增加20%左右,150(?)·cm以上的电阻率曲线还存在一个较弱的吸收峰值。辐照处理后的NTD Si材料,其点阵常数普遍增大,[111]方向的缺陷明显增多。中照50小时后,局部出现辐照损伤。     

NTDCZSi中的辐照施主

中子嬗变掺杂直拉硅(NTDCZSi)在700～900℃范围内退火消除辐照损伤时产生了施主现象,使电阻率低于目标值。它与CZSi中的热施主、新施主有相似的行为,也有明显差异。本文研究了它与热施主、新施主的关系及辐照通量、硅中氧碳杂质对这种施主的产生与浓度的影响。初步认为它可能是以辐照缺陷为核心的“缺陷——杂质(氧、碳)亚稳态复合体”本质上仍属于氧施主范畴。     

抛光前Si(100)单晶片表面粗糙度的研究

采用光学显微镜、原子力显微镜和表面轮廓仪等测试方法系统研究了温度和NaOH浓度对Si(100)单晶片表面粗糙度的影响,结果表明:低温下,硅片表面的缺陷和损伤引起的局部腐蚀速率较大,是造成硅片表面粗糙度大的主要原因;而高温下温度的影响大于表面缺陷和损伤的影响,局部腐蚀速率差减小,硅片表面较为平整。另外,硅片在质量分数为20%~30%的NaOH溶液中腐蚀后粗糙度较小,是因为硅片在此浓度范围的腐蚀液中腐蚀速率较快,而浓度较高时腐蚀速率反而变慢的缘故。     

基于形态滤波和分水岭算法的硅片缺陷提取

针对硅片表面缺陷的特点,对其缺陷的提取技术进行了研究,采用了多结构元素的广义形态闭-开和形态开-闭滤波器,结合改进分水岭算法进行缺陷提取.滤波器对输入图像及滤波后图像的梯度图像进行平滑,实现消除噪声、简化图像、保持细节的作用.为了克服分水岭的过度分割问题,提出了改进的分水岭算法,利用区域强度准则和边界强度准则对过分割区域进行合并,很好的解决了过分割问题.实验表明,该方法可以提取精确且封闭的缺陷边缘轮廓,为进一步的缺陷特征量的提取与选择奠定了基础.     

紫外线辐照增进HDPE表面能的研究

采用FTIR、接触角测定研究了经过紫外辐照HDPE的表面性能。实验结果表明,通过紫外辐照能在HDPE分子链上引入C＝0、C－0等含氧极性基团,其含量随紫外辐照时间增加而增大,且在氧气氛中其含量比空气气氛中高;紫外辐照后,HDPE与水的接触角变小,与液体石蜡的接触角增大,表面能提高,且氧气氛中变化幅度较大,表明辐照HDPE极性增大,实现了HDPE官能化。     

γ射线辐照交联超高分子量聚乙烯的摩擦学性能

采用不同剂量γ射线对UHMWPE进行表面辐照处理,制备了辐照交联UHMWPE材料,测定了其结晶度和表面硬度.利用UMT-II型摩擦磨损试验机,考察了25%小牛血清润滑条件下的摩擦磨损性能.实验结果表明：随γ射线辐照剂量的增加,交联UHMWPE的结晶度和表面硬度均增大,二者具有相同的变化规律;小牛血清润滑条件下,交联UHMWPE的摩擦系数高于未辐照样品,但辐照UHMWPE的磨损率降低,耐磨损性能明显提高;未辐照样品的磨损机理主要表现为粘着磨损和塑性变形,辐照样品则表现为疲劳磨损和磨粒磨损.     

基于迁移学习与深度森林的晶圆图缺陷识别

为了有效识别晶圆图缺陷模式并及时诊断制造过程的故障源,提出基于迁移学习和深度森林集成的DenseNet-GCForest晶圆图缺陷模式识别模型. 为了解决深度学习模型训练困难和晶圆图缺陷类型数目不平衡的问题,利用迁移学习将深度卷积神经网络DenseNet在ImageNet上预训练的网络权重参数迁移至本模型并重新设计分类层,以减少深度网络模型的训练时间并提高模型的特征提取能力;基于DenseNet网络提取的高维抽象晶圆图特征,引入深度森林模型进行晶圆图特征缺陷模式识别. 工业案例的实验验证结果表明,该方法的识别准确率达到了96.8%,并提高了识别效率,其性能优于典型的卷积神经网络以及其他常用识别方法.     

A molecular dynamics-based comparison of defect production in collision cascades during the bombardment of iron with different ions

We present a computer simulation study on the influence of incident ions on the energy transferred to primary knock-on atoms(PKAs)and defects produced in the cascade collision of irons.Three types of ions(H,Fe,and Xe,which are frequently used in irradiation experiments)with an energy of 3 MeV were simulated.According to the calculation results of SRIM,the average energy transferred to PKAs by Fe ions was the highest among the three types.Then,cascade collisions induced by PKAs with different energies were simulated by the molecular dynamics method.The maximum number of defects produced during irra-diation increased,and the time taken by defect number peak formation was extended with the increased energy of PKAs.The difference in radial distribution function between pre-and post-irradiation irons showed that a higher energy of PKA transferred resulted in a flatter curve.Besides,the law of defects varying in temperature was also investigated.All the researches imply that heavy ions can substitute for neutrons in irradiation experiments which is a practicable way,but the influence of conditions must be taken into account.     

半空间方法在检测基片镶嵌缺陷粒子中的应用

为了更好地诊断出基片无损检测工作中缺陷粒子姿态的详细信息,使用三波技术给出了半空间问题相应的连接边界条件,利用互易性定理简化近远场外推中的场变换过程,给出了一种有效的计算基片与镶嵌缺陷粒子散射方法．在数值计算中与矩量法（MOM）进行了比较,得到了P偏振和s偏振下镶嵌Cu和SiO2球体缺陷粒子的微分散射截面和电场分布．研究结果表明：介质缺陷的微分散射截面的值小于同条件下金属缺陷粒子的值．在应用中可通过分析P偏振场值分布特点反演缺陷特征值．     

大剂量中子嬗变掺杂直拉硅中施主及缺陷能级的研究

用低温Hall、深能级瞬态谱仪和红外吸收谱仪研究了大剂量中子嬗变掺杂直拉硅中的深能级电子陷阱和浅施主能级。对这些深浅能级的形成和退火行为进行了研究。发现由于大剂量中子辐照而产生的浅施主是与氧、碳及氧的微沉淀有关的硅-氧-碳络合物。并对大剂量辐照所导致的各种深能级电子陷阱的结构进行了讨论。     

基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法

针对轴件表面缺陷机器视觉检测方法中的水渍残留误检率高和人工复检效率低问题,提出一种基于特征与形貌重构的轴件表面缺陷检测方法. 对轴件工业高速线扫描图像进行预处理,基于改进的阀值迭代算法完成图像分割,通过去除背景、噪点和干扰提取缺陷图像. 建立基于曲线簇包络轮廓的轴件表面缺陷特征模型,结合分割图像各连通域的面积、面积占比、粗短度训练逻辑回归分类器,对凹坑、裂纹和麻点等轴件表面典型缺陷进行识别,并结合图像深度信息进行缺陷形貌重构,消除水渍等伪缺陷,提高轴件表面缺陷检测鲁棒性. 实验结果表明,所提出的轴件表面缺陷检测方法有效,具有较高的缺陷识别率和鲁棒性能,平均识别时间为3.69 s,缺陷轴加权识别率为98.86%,可以对3类典型缺陷和水渍进行准确识别.     

电泳砂轮加工机理及其试验研究

微细磨粒砂轮的试验研究是当前砂轮试制的主要发展趋势。本文叙述了超微细磨粒的电泳特性,并利用该特性试验研制一种新型的高密度低结合度超微细磨粒电泳砂轮,在ＭＭ７ １２０Ｈ精密磨床上,应用该砂轮对单晶硅片进行实际磨削加工,试验结果表明,通过控制磨削参数,可以降低工件表面粗糙度。     

腐蚀电场的力学化学耦合模型

为研究弹塑性变形对舰船腐蚀电场的影响,针对船体表面的腐蚀缺陷,利用COMSOL仿真软件中的固体力学和二次电流分布模块建立了腐蚀电场的力学化学耦合模型,使用顺序求解器分别对两个物理场进行求解,将固体力学模块仿真得到的结构应力应变耦合到电极反应的平衡电位和交换电流密度表达式,并以此作为二次电流分布模块的边界条件.研究结果表...     

大型椭圆封头拉伸成型有限元分析

采用二维刚塑性有限元软件DEFORM-2D对底部带柱形支撑台的大型厚壁椭圆形封头的热拉伸工艺进行模拟,研究了拉伸过程中板坯变形特点,并预测出其成型缺陷,在与椭圆封头短轴成37°～67°范围内存在＂不贴模＂现象,分析了产生该缺陷的原因和影响因素。在此基础上定量研究了板坯削边值、凹模整形带等参数对缺陷的影响,确定了合理的工艺参数。有限元计算表明,只有同时改变削边值厚度和整形带长度才能有效减小＂不贴模＂程度,使封头壁厚满足锻造公差。     

论挤压时的成形缺陷

本文首次将主应力法(Slab Method)应用到金属挤压变形时的宏观缺陷预测中,提出了一种金属大变形时宏观缺陷预测的新方法。并以轴对称正挤压为例,给出了近似主应力法预测中心缩孔缺陷的具体应用。本文结果与实验结果比较表明:近似主应力法预测金属变形时的宏观缺陷不仅可以弥补已有文献分析结果之不足,而且在工程上实际应用时简便、易行。实验结果也证实了本文提出的新方法是正确的。