AIN基板表面处理对薄膜附着力的影响

用扫描电镜和X射线能谱分析仪研究高温氧化及薄膜工艺过程中主要溶液对氮化铝陶瓷（AIN）基板的影响。结果表明：高温氧化使表面氧含量增加，在1000℃氧化2h，表面已形成致密的氧化层。碱性溶液清洗和去离子水煮会使表面产生多孔的疏松化合物。采用高温氧化、酸性清洗、溅射前加强离子轰击等措施，磁控溅射TiCu，其薄膜膜层附着力不低于15MPa。     

降低硅片表面微粗糙度的预氧化清洗工艺

利用原子力显微镜研究了预氧化清洗工艺对清洗后的硅片表面微粗糙的影响,并通过建立表面氧化过程的分子模型和氧化层模型来进行相应的机理分析.结果表明,硅片表面在含有氧化剂H2O2的溶液中生成一层氧化层后,能基本消除OH-对硅片表面的各向异性腐蚀,清洗后的表面微粗糙度比清洗前小,并且随SC-1清洗过程中NH4OH浓度的增大而减小.     

降低硅片表面微粗糙度的预氧化清洗工艺

利用原子力显微镜研究了预氧化清洗工艺对清洗后的硅片表面微粗糙的影响,并通过建立表面氧化过程的分子模型和氧化层模型来进行相应的机理分析.结果表明,硅片表面在含有氧化剂H2O2的溶液中生成一层氧化层后,能基本消除OH-对硅片表面的各向异性腐蚀,清洗后的表面微粗糙度比清洗前小,并且随SC-1清洗过程中NH4OH浓度的增大而减小.     

真空热处理对NiCrA1Y薄膜表面高温氧化的影响

采用直流磁控溅射法在镍基高温合金DZ4上制备了NiCrA1Y薄膜,并对NiCrA1Y薄膜进行真空热处理后再进行高温氧化,以生成一层致密的Al2O3膜,研究了真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响.结果表明:经过真空热处理的NiCrA1Y薄膜,高温氧化后表面生成了单一、稳定的α-Al2O3相,Al和O的粒子数分...     

真空热处理对NiCrA1Y薄膜表面高温氧化的影响

采用直流磁控溅射法在镍基高温合金DZ4上制备了NiCrA1Y薄膜,并对NiCrA1Y薄膜进行真空热处理后再进行高温氧化,以生成一层致密的Al2O3膜,研究了真空热处理对NiCrAlY薄膜表面高温氧化的影响.结果表明:经过真空热处理的NiCrA1Y薄膜,高温氧化后表面生成了单一、稳定的α-Al2O3相,Al和O的粒子数分数分别约为32％和50％;而未经过真空热处理直接氧化的NiCrA1Y薄膜表面含有θ-Al2O3和α-Al2O3两种物相,且分布不均匀.     

高温氧化钛合金激光清洗机理与工艺

钛合金在高温环境中表面会发生严重氧化,影响后续的加工与使用,采用激光清洗技术去除氧化层,通过高速摄像设备分析氧化层的去除机理,研究激光清洗、机械打磨以及酸洗工艺对试样表面宏观形貌、微观形貌、化学成分、平整性以及显微硬度的影响.结果 表明,氧化层的激光去除机理以烧蚀作用为主,通过选择合适的工艺参数清洗后,试样表面氧化物基本除尽,呈现出银白色金属光泽,相比于原始试样,激光清洗试样表面的氧含量大幅降低,平整性优于机械打磨试样与酸洗试样.此外,受到激光清洗过程中热作用的影响,激光清洗试样表面的显微硬度要显著高于机械打磨试样与酸洗试样.     

GaAs表面旋转超声雾化清洗新技术

研究了一种新型湿法化学清洗半导体GaAs表面的方法。通过简单设计清洗工艺能使GaAs表面产生最低的损伤。GaAs表面清洗必须满足三个条件：(1)清除热力学不稳定因素和表面粘附的杂质,(2) 除去GaAs表面氧化层,(3)提供一个光滑平整的GaAs表面。本文采用旋转超声雾化方式用有机溶剂除去GaAs表面的杂质,再用NH4OH:H2O2:H2O= 1:1:10和HCl:H2O2:H2O=1:1:20顺次腐蚀非常薄的GaAs层,去除表面的金属污染,并在GaAs表面形成一个非常薄的氧化层表面,最后用NH4OH:H2O= 1:5溶液来清除GaAs表面氧化层。测试GaAs表面的特性,分别用X射线光电光谱仪、X射线全反射荧光光谱仪和原子力显微镜测试了GaAs表面氧化的组分、GaAs表面金属污染和GaAs表面形貌,测试结果表明通过旋转超声雾化技术清洗可提供表面无杂质污染、金属污染和表面非常光滑的GaAs衬底,以供外延生长。     

纯铝设备线夹表面氧化层激光清洗工艺研究

针对纯铝设备线夹表面氧化层的清理需求,研究纳秒脉冲激光清洗纯铝设备线夹表面氧化层的工艺。通过不同工艺参数下的对比试验,研究不同功率和光斑叠加率对激光清洗效果和清洗效率的影响。在高效率激光清洗的前提下,通过研究不同重复频率和扫描次数对激光清洗效果的影响,进一步优化纯铝设备线夹表面氧化层激光清洗工艺。结果表明：在高功率、50%的光斑叠加率工艺设定下,氧化污染表面具有良好及高效的清洗效果;在上述基础工艺上,优化重复频率和扫描次数,能进一步提升表面的清洗效果;过高的功率、光斑叠加率及扫描次数,均会造成表面的过清洗。     

硅表面清洗对热氧化13nm SiO_2可靠性的影响

实验研究表明热生长１３ｎｍ薄ＳｉＯ２的可靠性同氧化前硅表面清洗处理方法有很大关系．氧化前稀ＨＦ酸及ＨＦ／乙醇漂洗不会提高热氧化薄ＳｉＯ２的可靠性;氧化前用ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ（０．０５∶２∶５）溶液清洗形成化学预氧化层对提高薄ＳｉＯ２可靠性很有效;用Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２（３∶１）溶液清洗形成预氧化层的改善作用也较明显,在之前增加比例为０．０５∶２∶５或１∶２∶５的ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ溶液清洗和稀ＨＦ酸漂洗效果更好．另外,薄栅介质抗电离辐射性能和抗热电子损伤能力同氧化前形成化学预氧化层的清洗     

金刚石膜电化学氧化液的制备及清洗技术研究

提出了一种采用电化学去除硅片表面有机物的新的清洗方法,用金刚石膜电极作为阳极,电化学氧化硫酸铵溶液生成稳定的强氧化溶液,电解液的氧化性通过间接碘量法测量。通过大量实验,优化初始电解液的浓度以及初始温度等因素,得到氧化强度最佳的电化学清洗液。用自制氧化液进行硅片表面有机物的清洗实验,并与传统的RCA清洗方法进行对比。通过XPS分析可知,采用新的电化学氧化溶液清洗后的硅片表面有机物去除效果明显优于对比实验样品。     

AlN薄膜制备技术研究

采用磁控溅射法制备了AlN薄膜并研究了射频(RF)等离子清洗对AlN薄膜结晶取向度的影响,实验表明,RF等离子清洗基片3min后AlN薄膜c轴取向摇摆曲线半峰宽达到1.3°;通过Mo薄膜衬底对AlN薄膜结晶取向度的影响发现,取向度好的Mo薄膜衬底有利于c轴取向AlN薄膜的生长;Ar气体流量对AlN薄膜应力的影响使AlN薄膜应力从-390(压应力)~73 MPa(张应力)可调。     

AlN基片氧化及金属化

研究了 Al N陶瓷高温氧化对金属化结合强度的影响。在 80 0℃、 10 0 0℃、 12 0 0℃和 140 0℃下对 Al N基片进行了高温处理 ,并用 XRD和 SEM分析了氧化结果。从 12 0 0℃开始 ,基片表面有较明显的氧化 ,140 0℃时 ,基片内部氧化明显。在氧化后的 Al N基片上金属化布线 ,发现表面轻微氧化的 Al N基片和金属化强度有一些提高 ,但氧化过度 ,反而会使金属化结合强度大幅度下降。     

高声速（100）择优取向AIN薄膜的制备和性能研究

采用射频磁控溅射法,通过改变工艺参数在n型（100）Si片上制备了表面粗糙度小、以（100）面择优取向的AlN薄膜。研究了高温退火、N2结尾等工艺对AIN薄膜择优取向的影响。结果表明,增大工作气压有利于薄膜（100）面择优取向,但是随着工作气压升高薄膜沉积不均匀,通过退火可以减少这种缺陷;N2-Ar比低有利于（100）...     

Investigation of AlN Thin Films as Buried Insulator in SOI Structure

Self-heating effects in silicon-on-insulator (SOI) devices limit the applicability of SOI materials in electronics in cases where high power dissipation is expected. AlN film as a potential candidate for buried insulator material in SOI-structures is investigated. Ion-beam-enhanced deposition (IBED) is used to manufacture large area AlN films. SIMS measurements indicate the formation of AlN films. The characterization of the films reveals that the quality of the films strongly depends on the evaporation rate of Al. For the film with high quality deposited at 0.05nm/s, it has higher component of N, excellent dielectric property and a smoother surface with roughness RMS value of 0.13nm, and can be bonded directly at room temperature by the smart-cut process. SOI structure with the AlN film as buried insulator has formed successfully for the first time, which is confirmed by XTEM micrograph.     

溅射AlN技术对GaN基LED性能的影响

研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED.通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅射前N2预处理功率和溅射后热处理温度对GaN基LED性能的作用机制.实验结果表明:AlN薄膜厚度的增加,导致GaN缓冲层成核密度逐渐升高和GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;N2处理功率的提升会加剧衬底表面晶格损伤,在GaN外延膜引入更多的螺位错;AlN热处理温度的升高粗化了表面并提高了GaN成核密度,使得GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;而这些GaN外延膜位错密度的变化又进一步影响到LED的光电特性.     

硅晶片热氧化前的清洗技术探索

阐述了硅晶片表面的各种沾污对热氧化生长的氧化膜质量的影响。进行了数组热氧化前硅晶片表面沾污清洗的实验,分析清洗液浓度、温度、超声等因素对清洗效果的影响。在显微镜下观察试验结果,对清洗后硅晶片表面出现的微粗糙度、蚀点及损伤等情况做了详细分析．并对引起这些情况的因素重新制定考察水平,进行优化改进,得到最佳的清洗效果。     

铝电解电容器阴极箔的后处理和稳定化处理

研究硝酸后处理对阴极箔比容的影响和稳定化处理形成氧化膜的机理。硝酸浓度和温度低 ,侵蚀箔稳定化处理后氧化膜不稳定 ,容量衰减快。浓度和温度高 ,侵蚀箔容量损失大 ,侵蚀箔的初始比容低。加入硫脲和六偏磷酸钠可提高铝箔的初始比容。磷酸和钼酸钠迭加处理使侵蚀箔获得高的初始比容和低的容量衰减率 ,磷酸处理形成氧化膜可分为 Al PO4结构的表面层及 Al PO4和部分 Al被 P代替的水合氧化铝的过渡层。钼酸钠处理形成的氧化膜可分为 Al2 (Mo O4) 3结构的表面层及 A12 (Mo O4) 3和部分 Al被 Mo代替的水合氧化铝过渡层     

The influence of vapor phase cleaning on the composition and the surface roughness of rapid thermal oxides and nitrided oxides

In this paper, the influence of various pre-oxidation cleanings on the Si/SiO₂ interface and the oxide surface roughness is investigated. Different types of Vapor Phase Cleanings (VPC) are performed in an integrated STEAG AST cluster module and are compared to a standard wet cleaning process. The VPC uses Anhydrous Hydrogen Fluoride (AHF) and additional ozone cleaning. Directly after the cleaning, oxidation in pure oxygen (O₂) is carried out in an integrated STEAG AST Rapid Thermal Processing (RTP) cluster module. Nitrided oxides are formed by annealing in pure nitric oxide (NO) gas directly after the oxidation. The nitrogen incorporation and distribution in the oxide is investigated using secondary ion mass spectroscopy (SIMS). The nitrogen concentration at the Si/SiO₂ interface depends on the time and/or temperature of the NO annealing. For a 900°C annealing, the nitrogen incorporation varies from 0.5 at.% for a 5 s anneal to 2.5 at.% for a 60 s anneal. The nitrogen concentration of the oxides can be correlated with the different types of precleaning sequences which seems to be an effect of the different fluorine contents obtained after various cleaning procedures. The surface roughness of oxide layers formed after different pre-cleaning sequences is analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM). A decrease in surface roughness is measured for oxidation performed at higher temperature. and for rapid thermal oxides produced after a cleaning procedure using AHF and ozone.