紫外激光切割晶圆的工艺研究

通过实验研究了紫外激光切割晶圆的工艺,测得不同激光功率和切割速度下的切割深度和切缝宽度,分析了各参数对切割深度及切割质量的影响,对存在的问题提出了改进的意见及方法,为实际应用中参数的选择和工艺的改进提供了参考.并依用户要求对晶圆样品进行实际切割,经用户鉴定达到了使用要求.     

硅片发生室温键合所需的平整度条件

根据薄板弹性力学 ,推导了室温键合过程中硅片接触表面缝隙封闭的临界条件 .硅片的表面起伏幅度、起伏的空间波长、表面张力、材料弹性和硅片厚度都是影响接触表面缝隙封闭的重要因素 .越薄的硅片越容易室温键合     

硅片发生室温键合所需的平整度条件

根据薄板弹性力学,推导了室温键合过程中硅片接触表面缝隙封闭的临界条件.硅片的表面起伏幅度、起伏的空间波长、表面张力、材料弹性和硅片厚度都是影响接触表面缝隙封闭的重要因素,越薄的硅片越容易室温键合.     

集成电路圆片级可靠性测试

在集成电路制造厂的工艺监控体系中引入可靠性监控对于控制产品的可靠性十分重要.圆片级可靠性测试技术通过对集成电路产品的工艺过程进行可靠性检测,能够为集成电路制造工艺提供及时的可靠性信息反馈.圆片级可靠性测试通常是采用高加速应力对各种可靠性测试结构进行测试,以实现快速的工艺可靠性评价.对半导体集成电路圆片级可靠性测试的背景、现状和发展趋势进行了概况和探讨,介绍了目前在VLSI生产中应用最为广泛的栅氧化层经时击穿、电迁移和热载流子注入效应的可靠性测试结构.     

硅晶圆复合划片工艺研究

砂轮划片和激光划片是硅晶圆的两种主要划片方式,从理论和工艺试验两个层面,分析了两种划片工艺的优缺点,提供了一种适合硅晶圆划片的砂轮与激光复合划片工艺方案,给出工艺参数和测量数据,具有很好的工程应用价值。     

硅片超精密磨床的发展现状

硅片超精密磨床是半导体集成电路(IC)制造中的关键装备,主要应用于IC制程中的硅片制备加工和IC后道制程中图形硅片的背面减薄。国外硅片超精密磨床制造技术发展很快,具有高精度化、集成化、自动化等特点。介绍了超精密磨床在大尺寸(≥φ300mm)硅片超精密加工中的应用状况,详细评述了国外先进硅片超精密磨床的特点,并指出了大尺寸硅片超精密加工技术的发展趋势。     

硅片键合强度测试方法的进展

键合强度是关系到键合好坏的一个重要参数。本文介绍了键合强度测试方法的理论基础;随后列举了几种常见的测量方法,包括裂纹传播扩散法、静态流体油压法、四点弯曲分层法、MC测试方法、直拉法及非破坏性测试方法(超声波测试法和颗粒法)。分析了各种方法的优缺点：裂纹传播扩散法操作简单,但它受测量环境、如何插入刀片等因素的影响,而且只适合于较弱的键合强度测试;对于较强的键合强度还是采用直拉法来测量,但它受到拉力手柄粘合剂的限制;对于器件中的键合强度测量采用MC测试方法更为适宜;超声波测试法现在只适用于弱键合强度。本文能对键合强度测量方法的开发、改进工作有所帮助。     

硅片的化学清洗技术

硅片经过切片、倒角、双面研磨、抛光等不同的工序加工后,其表面已受到严重的沾污,硅片清洗目的就在于清除晶片表面所有的微粒、金属离子及有机物等沾污。     

Φ125mm硅抛光片成品率的控制

本文分析了化学机械抛光中影响Φ12 5mm硅抛光片成品率的原因 ,并针对各种缺陷进行工艺研究和探索 ,提出了相应的解决方案     

圆片键合强度测试方法分析

介绍了三种典型的圆片键合强度表现形式:抗拉强度、剪切强度和粘接强度.针对每种表现形式的特点,分析了相应的测试方法.抗拉和剪切强度以力为表征,主要的测试方法是一维直拉法,可测78.4 MPa强度以下的键合样件,但是测试样件制备要求比较严格;粘接强度是以能量形式表征键合强度,可以从本质上了解键合质量,主要测试方法是DCBT法.但是DCBT法需要精确计算所做的功,对测试设备要求较高.因此,抗拉和剪切强度主要应用于生产实际中而粘接强度侧重于科研工作.     

硅晶片双面超精密化学机械抛光

为提高硅晶片双面超精密抛光的抛光速率,在分析双抛工艺过程基础上,采用自制大粒径二氧化硅胶体磨料配制了SIMIT8030-Ⅰ型新型纳米抛光液,在双垫双抛机台上进行抛光实验.抛光液、抛光前后厚度、平坦性能及粗糙度通过SEM、ADE-9520型晶片表面测试仪、AFM进行了表征.结果表明:与进口抛光液Nalco2350相比,SIMIT8030-Ⅰ型抛光液不仅提高抛光速率40%(14μm/h vs 10μm/h);而且表面平坦性TTV和TIR得到改善;表面粗糙度由0.4728nm降至0.2874nm,即提高抛光速率同时显著改善了抛光表面平坦性和粗糙度.     

硅圆片多层直接键合工艺研究

多层圆片键合是实现三维垂直互连封装的重要工艺步骤。利用紫外辅助表面活化技术,实现了多层硅圆片的直接键合。实验将清洗后的硅圆片放置在紫外光下进行照射,经过3min的光照后显著提高了表面能,在不借助外力及电压的情况下,实现了自发性的预键合。通过红外透射观测键合界面,发现键合界面中心区无明显缺陷;对界面横断面的直接观测表明键合过渡层十分薄,证明了多层硅圆片已经结合成为一个整体,其键合工艺可应用于三维垂直通孔互连中。     

全自动晶圆划切设备之可靠性分析

介绍了半导体全自动晶圆划切设备的总体结构和功能以及提高可靠性的一些方法,通过采用这些方法,将整体系统内各部分彼此的关系用图示表现,进而以表示出来的关系计算出可靠性。     

硅片清洗原理与方法综述

对硅片清洗的基本理论、常用工艺方法和技术进行了详细的论述 ,同时对一些常用的清洗方案进行了浅析 ,并对硅片清洗的重要性和发展前景作了简单论述。     

ULSI硅衬底的化学机械抛光

在分析ULSI中硅衬底CMP的动力学过程基础上,提出了在机械研磨去除产物过程中,适当增强化学作用可显著改善产物的质量传输过程,从而提高抛光效率.在对不同粒径分散度的硅溶胶抛光液进行比较后提出了参与机械研磨的有效粒子数才是机械研磨过程的重要因素,而不是单纯受粒径大小的影响.分析和讨论了CMP工艺中的几个影响因素,如粒径大小与分散度、pH值、温度、流量和浓度等.采用含表面活性剂和螯合剂的清洗液进行抛光后清洗,表面颗粒数优于国际SEMI标准,抛光雾得到了有效控制.     

硅晶片双面超精密化学机械抛光

为提高硅晶片双面超精密抛光的抛光速率，在分析双抛工艺过程基础上，采用自制大粒径二氧化硅胶体磨料配制了SIMIT8030-I型新型纳米抛光液，在双垫双抛机台上进行抛光实验. 抛光液、抛光前后厚度、平坦性能及粗糙度通过SEM、ADE-9520型晶片表面测试仪、AFM进行了表征. 结果表明：与进口抛光液Nalco2350相比，SIMIT8030-I型抛光液不仅提高抛光速率40% (14μm/h vs 10μm/h) ；而且表面平坦性TTV和TIR得到改善；表面粗糙度由0.4728nm降至0.2874nm，即提高抛光速率同时显著改善了抛光表面平坦性和粗糙度.     

对硅片进行无抗蚀膜光化学蚀刻的一种新方法

研究了一种在硅片上进行无抗蚀膜光化学蚀刻的新方法 ,使用过氧化氢 (H2 O2 )和氟酸 (HF)作为光化学媒质 ,使用ArF紫外激光作为光源 ,无需事先加工抗蚀膜 ,可直接在硅表面进行蚀刻。在H2 O2 与HF的浓度比为 1.3时 ,蚀刻效果最佳 ,当激光能量密度为 2 9mJ/cm2 ,照射脉冲数为 10 0 0 0次时 ,得到 2 10nm的蚀刻深度     

硅晶片双面超精密化学机械抛光

为提高硅晶片双面超精密抛光的抛光速率,在分析双抛工艺过程基础上,采用自制大粒径二氧化硅胶体磨料配制了SIMIT8030-Ⅰ型新型纳米抛光液,在双垫双抛机台上进行抛光实验.抛光液、抛光前后厚度、平坦性能及粗糙度通过SEM、ADE-9520型晶片表面测试仪、AFM进行了表征.结果表明:与进口抛光液Nalco2350相比,SIMIT8030-Ⅰ型抛光液不仅提高抛光速率40%(14μm/h vs 10μm/h);而且表面平坦性TTV和TIR得到改善;表面粗糙度由0.4728nm降至0.2874nm,即提高抛光速率同时显著改善了抛光表面平坦性和粗糙度.     

太阳能级Si片清洗工艺分析

在实验基础上对太阳能级Si片碱性清洗工艺进行了分析,指出碱性清洗液在适宜的工艺环境下,配合超声清洗和表面活性剂的使用可以获得良好的清洗效果。结果表明,表面金属浓度分别达到Cu元素小于1.3×10~(14)atoms/cm~2,Fe元素小于5×10~(13)atoms/cm~2。碱性清洗液与Si晶体发生两步化学反应,平衡后OH~-离子浓度保持稳定,是以获得稳定的清洗效果同时提高清洗液的使用效率。     

移动式硅片退火设备的研制

对硅片退火设备的结构及功能进行了大量的改进,介绍了设备的工作原理、结构特点及达到的技术指标。研究了硅片在真空炉中的退火工艺。该设备的研究提升了硅片退火处理的稳定性及工艺性,达到了工艺要求的效果。