微电子学、集成电路

TN4 2003040484信总例代最三要的荃石一徽电子/陆剑侠,李树良(东北微电子所)}I微处理机.一2002,(2)一1一3分析了国际国内微电子行业市场情况,着重阐述了微电子行业在信息时代的重要作用.最后,展望了国内微电子行业的发展前景.表2参5(刚)可以调修模拟器件,也可以调修模拟和数字混合的微电子器件.该方法是用一束激光烧熔硅体,使两个P-n结二极管之间形成电连接而产生一个电阻器件.在自动设备系统中,ls内就可生产出这种激光扩散电阻,其阻值范围从100几到几Mfl,激光的重复调修过程可使电阻精度达到50ppm.用这种方法也可做出温度系数接近O的电…     

基于自适应测量步长的激光调阻控制策略

针对0603型片式电阻在不同位置的阻值变化率不同,提出了基于自适应测量步长的激光调阻控制策略。这种调阻控制策略可根据当前阻值与目标值的偏差百分比自适应选择测量步长。经过实验分析,与固定测量步长的控制策略相比,这种控制策略不仅能够保证激光修调精度也能提高激光修调效率。为了使这种控制策略能够广泛应用于不同电阻型号的激光修调,介绍了自适应测量步长控制策略的建模过程,在不了解刻蚀路径对阻值变化率的影响时可建模之后再应用这种控制策略。     

不同波长激光电阻修调的对比研究

微电子线路的被动或主动元件的激光修调技术，经过二十多年的实践已经发展成一项成熟技术了。在生产精确的混合信号、线性和被动网络方面，该项技术已成为必要工序。由于市场要求器件的尺寸更小、性能更高，因此在大多数情况下必须用激光来精确修调电路。同时，被修调的元件尺寸越来越小，公差越来越严格，也推动了激光修调技术走向更高水平。传统的1m激光波长产生的光斑尺寸及其热影响区域（HAZ），可能不够小，不足以维持电阻的稳定性，也难以使阻值温度系数（TCR）的漂移和改变降到最小。 本文研究了用更短波长的激光进行电阻修调，并将结果与传统的1m波长的修调技术作了比较。     

激光修调对CrSi薄膜电阻稳定性的影响

该文分析了激光修调对CrSi薄膜电阻稳定性的影响,获得了对CrSi薄膜电阻进行激光修调的优化方法.实验结果表明,150 ℃储存48 h,可完全消除激光修调带来的影响,使CrSi薄膜电阻温度系数降到了20×10-6/℃,提高了CrSi薄膜电阻网络的稳定性,从而为研制高性能模拟集成电路打下坚实的基础.     

激光调阻机的光学系统设计

激光调阻机是通过激光打点切割,改变电阻体的导电截面积,从而达到把低于目标阻值的电阻体阻值修调到要求阻值允许的偏差范围内,适用于片状电阻器的快速大规模生产.在激光调阻过程中,通过高精度的数字电桥实时监测阻值变化,控制调阻进程,辅之以系统复杂的机械手操作,脉冲激光器高频输出,光束精确定位控制及其它机电操作控制,自动完成每小时十几万支电阻的调修生产,是集光、机、电一体的现代化高科技生产设备.调阻机光学系统主要由三部分组成:1)光源系统,2)光束扫描系统,3)光学监视系统.光源系统包括激光器、光束能量衰减器、扩束器等.作为激光调阻机的加工用光源,其特性参数对调阻效率、精度有直接影响,本机采用Nd∶YAG声光调Q脉冲固体激光器,光束模式为TEM00模.激光调阻时,薄膜电阻材质不同,所需要的激光功率也不同,通过在光路中加入衰减片的方法,可获得稳定的调阻功率.光束扫描系统由双向扫描振镜和聚焦f-θ透镜组构成,前者实现光束按要求偏转,后者对光束进行聚焦,使其焦点位于电阻片表面.聚焦镜头由多片透镜组成,除有普通光学系统的一般要求外,还要求该镜组达到扫描距离与扫描角度成线性关系.光学监视系统包括分光镜、变焦镜头、CCD相机和照明光源等.分光镜经过特殊镀膜处理,以实现对不同波长光的透过及反射要求.调阻用的激光是单色光,f-θ聚焦镜组在设计时无须考虑消色差.照明光源采用高亮度红光二极管,可获得清晰的观察效果.(OE33)     

不用激光修调的高速12位D／A转换器

传统的集成12位D/A转换器要求用精密的薄膜电阻网络和电阻的激光修调技术。本文介绍的分段设计技术只需要采用常规的高速双极数字IC工艺,采用扩散电阻方法,不需要微调技术,就能保证其D/A的单调性。它比用激光修调的R—2R薄膜电阻网络结构的12位D/A转换器具有更均匀的台阶尺寸,其电阻的精度要求也比后者放宽了8倍;由于内部采用了ECL电路的结构形式,工作速度快,其建立时间在80～100ns。     

片式电阻激光微调过程中的调阻精度控制

提出了一种基于激光刻蚀路径的修调电阻精度控制方法。该方法通过动态确定L型调阻图形的横、纵向切割长度实现对调阻精度的控制。存保证阻值测量精度的条件下,应用该法在0．1Ω～100MΩ的薄膜电阻阻值进行修调,调阻精度可达到1％。     

一种高精度快速激光修调方案设计

在激光修调过程中,激光的修调路径和控制策略是影响修调精度和修调速度的关键因素,而常规激光修调方案难以同时满足高精度和快速修调。因此,提出了一种高精度快速激光修调方案,使用“离散+连续”结构的金属薄膜电阻图形提高修调效率和可靠性;利用阶梯形的激光修调路径提升修调精度;采用动态测试步长的控制策略提高修调速度。采用上述方案对60个金属薄膜电阻样品进行激光修调,结果表明：修调精度可达0.004%,平均测试步长为2.53,验证了所提出的修调方案可有效提升修调精度和修调速度。进一步将该方案应用在200个温度传感器芯片的校准中,结果表明200个温度传感器芯片的测温误差均校准至±0.2℃以内,平均测试步长为6.29。     

用厚膜工艺制作50Ω系列同阻式微波衰减器

本文主要介绍了怎样用厚膜工艺制作微波衰减器。介绍了用厚膜工艺制作微波衰减器过程中,整个生产的工艺流程,基板材料的选择,电路和微波导带的设计以及电阻的工艺控制和电阻的调修方法等。     

用微型计算机控制的激光调阻机

激光调阻值,实际上是将一束聚焦的激光在计算机的控制之下,定位到一个电阻件上,激光束的能量把电阻件上部分材料气化掉,使电阻值达到设计值。但在气化过程中需要进行阻值测量,来控制激光器的声光开关。用微型计算机控制的激光调阻机包括:YAG 激光器、或者脉冲工作方式的 CO_2激光器、声光开关、数字欧姆表、阻值显示器和用     

L波段五位数字移相器的宽带自动修调

以 L 波段五位数字移相器的宽带自动修调为例 ,介绍了激光自动修调系统的组成和工作过程 ,讨论了移相器的可修调设计和修调算法的设计。激光自动修调技术可用于多种微波电路 ,可以缩短调试时间 ,降低生产成本 ,满足大批量生产的要求。     

激光修调厚膜电阻机理浅析

本文着重讨论激光修调厚膜电阻时，激光机的输出功率、Ｑ－开关速率、光斑直径、尖刻尺寸以及所选择的修调图形对厚膜电阻的影响。     

基于厚膜混合集成电路的激光调阻工艺研究

激光调阻具有高精度、高效率等特点,是目前厚膜混合集成电路最为常用的电阻修调方法。为了实现厚膜混合集成电路中精度电阻的制作,文章对激光调阻工艺进行了系统研究,内容包括探针卡焊接组装、调阻程序编制以及工艺试验研究。通过进行试验验证,选用L型调阻路径,调阻精度已达到±0.5%,满足设计要求。     

加工用的钕激光器

在苏联列别捷夫物理研究所的第一台工业用的激光器系统是管状电阻刻槽机,而后研制成激光厚薄膜微调机,其中采用马达驱动的X-Y台或X-Y反射镜定位装置和15～100X闭路电视,输出功率根据需要可在0.1～10W范围内可调,以重复Q开关方式工作,可以5～100cm/s速度切割宽10～100μm的槽。在半导体划片应用中,采用非稳定谐振腔激光器,以保证输出较高的TEM_(00)模功率。高的激光亮度能够打几微米的细孔,能在过滤器上打出10~5～10~6个/cm~2密度小孔。目前该研究所的激光应用实验室特别重视激光退火的研究工作,因为这种技术特别有希望。为了减小集成电路互连用的多晶硅层电阻率,用激光退火是一种有效的方法。实验表明,片电阻已从原来的100kΩ/□减小到5-7kΩ/□,但应该指出,这种低值片电阻状态是亚稳     

用脉冲CO_2激光辐照降低多晶硅的薄层电阻

本文报导用脉冲CO_2激光辐照磷扩散多晶硅,获得多晶硅薄层电阻从17Ω/□降低到7.4Ω/□的结果。并用扫描电子显微镜观察了激光辐照后的表面结构形貌。对激光辐照多硅的热稳定性也进行了初步研究。     

新型导电电子浆料

目前国内的导电电子浆料有两种，不是低温用电子浆料，就是高温用电子浆料，而我国已试制成功兼有两种用途的电子浆料。这种电子浆料在低温聚合，可以粘接在塑料板上，经200℃左右聚合接触电阻≤1Ω，如果粘接在瓷基板上，经高温烧结，银可以和瓷基体相黏结，接触电阻≤0．1Ω。易焊接。     

激光微调厚膜电阻器技术

本文论述了影响调阻精度和电阻器稳定性的各种因素。研究了设备的有关参数（光束功率，脉冲频率及调整速度）对电阻器性能的影响，并用Q开关YAG激光系统通过统计方法设计的试验来确定了这些影响的大小。文中提到用电子扫描显微镜检查激光切槽的质量以及这种切槽的质量赋切槽的绝缘电阻测量的关系。为了迅速确定切槽的稳定性，并提出了一种能用于生产而又相当简单的质量控制测试法。另外也还讨论了激光切槽设计和调整范围的精度与稳定性的影响。     

激光在电子元件制造技术中之应用

本文介绍圆柱形和片型电阻器及电阻网络用的激光调阻设备。激光打孔、铣，刻划、切割、焊接设备也予介绍。并叙述了为制造导电带用的激光化学汽相沉及其它技术以及激光在液晶显示器上的应用。     

激光调阻预置式变速光刻控制

全自动激光调阻机是各种薄、厚膜片式电阻的工业化专用生产设备,提高调阻性能是提升设备生产力,降低生产成本,节能增效的主要途径.因此,在原系统基础上对激光调阻中光束定向控制系统进行改进设计,以先验知识为基础,构造预置、简单变速、实时变速等光刻控制模型,得到预置式变速光刻控制方法.它能根据不同的精度、速度要求和片阻初值偏差进行优化决策,实现在激光粗调电阻时,采用快速光刻;在激光精调电阻时,采用慢速光刻.这样不仅动态改变了片阻的光刻阻值变化率,提高了调阻精度,而且缩短了粗调光刻时间,提高了调阻速度,从整体上提高了激光调阻性能.     

激光修调工艺

采用先进的激光工艺,对硅上集成电路进行修调(trimming)时,不需要物理接触,可以大大减少电路上pad的数目;同时,激光修调工艺可以实现对电路中的薄膜电阻阻值高精密的调整,等等,半导体集成电路制造商可以大大提高产品的成品率、实现更多以及更高精度的电路功能、获得更高的利润回馈。现在,全球超过70%的模拟电路半导体公司正在采用基于激光的修调工艺(trimming)和融丝(link-blowing)工艺,来提高集成电路的性能和缩短新产品的上市周期,以获得更高的利润空间。全球有超过700台GSI集团公司的硅上集成电路激光修调系统(如图1)在运转。首先,通过…