碱液环境下电化学腐蚀多晶硅的研究

主要介绍了在NaOH溶液中,利用电化学技术腐蚀制备多晶硅绒面的新方法。实验中,通过改变腐蚀液浓度、腐蚀电压、腐蚀温度等因素,制得一系列多晶硅绒面。实验结果表明,当腐蚀碱液浓度为20%,腐蚀电压为20V,腐蚀温度为25℃时,腐蚀得到的硅片表面比较均匀,在波长400～800nm范围内,测量得表面反射率最低为19%左右。     

基于分布式布里渊光学时域反射的光纤腐蚀传感器的实验研究

研究开发了一种用于监测钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的基于分布式布里渊光学时域反射(BOTDR)的光纤腐蚀传感器,探讨了布里渊传感技术中有效测点的选择方法,并推导了适用于布里渊光纤腐蚀传感器的钢筋腐蚀定量评价公式。利用电化学加速腐蚀实验系统对埋入混凝土试件中的布里渊光纤腐蚀传感器的性能进行了实验研究,利用推导的钢筋腐蚀定量评价公式和布里渊分析仪采集到的数据对钢筋腐蚀的程度进行了实时监测。实验研究表明,该传感器能够有效监测钢筋的早期腐蚀,并实现了对腐蚀的准分布式、实时和定量测量。布里渊光纤腐蚀传感器对钢筋质量损失率δ的有效监测范围约为0.0~0.1%,分辨率约为1.1×10-5。     

多CCD拼接相机中图像传感器不均匀性校正

CCD图像传感器不均匀特性是影响光电测量设备精度的一个重要因素.在分析了单片CCD图像传感器不均匀特性基础上,提出了多CCD拼接相机系统中不均匀特性的校正方法.大量实验结果表明,利用该校正方法不仅保持原图像的目标,而且简单快速,具有通用性,能够显著提高系统测量精度.该方法可行且对其他光电测量设备有参考意义.     

单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端工艺研究

利用0.5μm GaAs PHEMT技术研究了适用于单片集成GaAs PIN/PHEMT光接收机前端的关键工艺,解决了台面工艺和PHEMT平面工艺的兼容性问题,包括不同浓度磷酸系腐蚀液对台面腐蚀均匀性的影响、台面与平面共有金属化工艺对光刻技术的要求。结果表明,工艺技术完全满足单片设计要求,研制得到的单片集成光接收机前端在输入1Gb/s和2.5Gb/s非归零(NRZ)伪随机二进制序列(PRBS)调制的光信号下得到较为清晰的输出眼图。     

采用光热失调技术的光学薄膜吸收均匀性测量系统

由于大口径光学薄膜的应用越来越广泛,其吸收损耗的均匀性测量越来越重要。文中首次根据光热失调技术的基本原理,使用Visual Basic 6.0 编写控制程序,搭建一套采用连续激光作为加热光源的光热失调技术的实验系统,实现了样品表面各点光热信号的自动采集与处理,并根据测量结果绘制出用于相对吸收均匀性研究的图像。结果表明该实验系统实现了自动控制,运行稳定、测量准确,能够用于光学薄膜相对吸收均匀性的分析。该系统的建立为光热失调技术的进一步应用提供了实验基础。     

用两次键合技术制备均匀单晶硅膜

硅直接键合(SDB)技术用于制备SOI片(BESOI)是键合技术的最重要应用之一,研究了制备BESOI片中的键合和减薄问题,获得了大面积的均匀单晶硅膜,通过实验分析了这种方法获得的薄膜的平整度和影响因素。并针对压力传感器的敏感膜,通过两次键合及SOI自停止腐蚀成功制备了厚度可控的均匀单晶硅薄膜,硅膜表面质量优良,平整度在±0.15μm的范围内。     

激光多普勒效应的实验验证

为了研究激光多普勒效应,建立了一个简单的利用激光外差干涉技术测量多普勒效应的实验验证系统。由实验可知,对于0.2mm/s的均匀速度,理论上的拍频值为316.0556Hz,实验测量值为312.0434Hz;对于0.1mm/s的均匀速度,理论上拍频值为158.0278Hz,实验测量值为151.6055Hz。结果表明,该验证系统的有效性,可为光学实验教学中实现激光多普勒效应提供有益的帮助。     

多片垂直HWLPCVD系统生长的3C-SiC异质外延膜的研究

文章报道了利用我们自主研发的垂直多片HWLPCVD系统,在Si(100)衬底上获得的3C-SiC异质外延膜的最新结果。多片HWLPCVD系统最多可容纳3个直径为50mm的晶片,托盘可旋转。实验系统研究了3C-SiC外延膜的片内和片间均匀性,包括结晶质量,厚度和电学特性。片内厚度和方块电阻均匀性（标准差/平均值）最好可达3.40%和5.37%,片间厚度和方块电阻均匀性最好可达4.00%和4.24%。     

硅-硅直接键合后硅片的机械减薄过程北大核心

硅-硅直接键合硅片的机械减薄工艺对器件的性能有很大的影响。采用磨削、化学腐蚀和机械/化学抛光的方法对硅-硅直接键合硅片进行减薄加工,分析了减薄过程中各个工序键合片的平整度、弯曲度和翘曲度变化,并对减薄后硅片的厚度均匀性进行了考察。本次实验最终获得了几何参数良好、厚度满足要求且均匀的晶片。磨削过程会使弯曲度和翘曲度升高,可以通过化学腐蚀的方法降低弯曲度和翘曲度,化学腐蚀过程虽然使平整度升高,但可以通过机械/化学抛光的方法降低平整度。采用该减薄技术对直接键合硅片进行机械减薄具有可行性。     

波片相位延迟量测量和快轴标定系统

为了能够快速精确地测量波片相位延迟量和快轴方位角,实现测量系统的集成化和自动化,设计了基于弹光调制技术与数字锁相技术相结合的波片测量系统。采用弹光调制器对检测激光进行调制,运用基于FPGA的数字锁相技术提取调制信号的一、二倍频项,利用优化算法解调出波片相位延迟量和快轴方位角,步进电机带动波片转动使快轴到达零度位置,相位延迟量由LCD显示出来。搭建了实验系统,并对1/4波片进行了测量。实验结果表明:该系统对1/4波片快轴方位角的测量精度优于0.31,相位延迟量的测量精度和重复度分别优于99.47%和0.14。测量系统的弹光调制器驱动信号、电机驱动信号、数据运算都由FPGA控制,实现了光机电一体化。     

激光化学腐蚀孔直径控制与横向腐蚀特性

提出了一种激光诱导液相腐蚀的抗蚀膜掩蔽法。理论分析和实验结果表明,该方法可以有效地控制激光化学腐蚀的图像形状;因不需要对激光光束进行聚焦,光传播垂直于基片表面,制作出的腐蚀孔侧壁具有很高的垂直度;利用激光光束中心区域能量分布近似均匀的特点,使小面积腐蚀区域的腐蚀速率近似相等,腐蚀面内各点没有明显的高度差;避免了激光对腐蚀孔侧壁的直接照射,横向腐蚀由激光化学腐蚀变为轻微化学腐蚀,大大降低了横向腐蚀对腐蚀孔形状的影响。为说明抗蚀膜掩蔽法的横向腐蚀问题,专门对GaAs基片的轻微腐蚀性能进行了研究并报道了有价值的实验结果。     

干法腐蚀

本文介绍等离子体腐蚀工艺、诊断和终点检测方法,包括有关的腐蚀机理以及气体组分的比较。同时,指出等离子体腐蚀工艺的发展趋势。     

微小等离子体发生器刻蚀机理的研究

采用二维流体模型对扫描刻蚀加工中的微小等离子体发生器的刻蚀机理进行了数值仿真研究.该微小等离子体发生器为微空心阴极放电器件,当工作气体为SF6,工作气压在5 kPa～9 kPa时,空心阴极处微孔半径为0.25 tzm时,空心阴极外部区域的F原子的有效弥散长度在0.5 μm～1.8μm之间变化,且浓度在3×lO11 cm-3～1.7×1012cm-3之间,基本满足扫描刻蚀加工的需求.     

碱性蚀刻机理及维护保养浅谈

对碱性蚀刻机理和设备维护保养进行了较深入的阐述,就如何达到稳定一致的蚀刻线路,提高产品质量作了分析说明,并提出了建议。     

反应离子刻蚀PMMA的各向异性刻蚀研究

研究目的是优化Ni掩膜PMMA RIE的刻蚀参数，在氧刻蚀气体中加入表面钝化性气体CHF3，以较快的刻蚀速率获得垂直的侧壁和最小的掩模钻蚀。采用平行板结构的反应离子刻蚀机刻蚀，研究了刻蚀气压，CHF3/O2比率和刻蚀温度对垂直、侧向刻蚀速率和PMMA微结构形貌的影响。试验表明：当CHF3含量大于50%或O2工作气压较低时，会显著影响RV/RL比，当RV/RL比大于8时，试样呈现出完全各向异性刻蚀。     

半导体激光诱导液相腐蚀精度的提高方法

从半导体激光诱导液相腐蚀的工艺原理出发,对影响刻蚀精度的主要因素进行了分析研究,从刻蚀图像分辨率、侧壁垂直度及底面平坦度、表面均匀化三个方面提出了改善刻蚀精度的方法。     

Al-Si合金RIE参数选择

采用正交试验法对二手RIE刻Al设备A-360进行工艺参数选择试验,并以均匀性、刻蚀速率、对PR选择比为评价指标.试验中发现RF功率是影响各评价指标的最主要因素.通过进一步优化工艺,制定出了均匀性小于3%,刻蚀速率高于300nm/min,对PR选择比好于1.8的刻Al实用工艺.     

激光化学液相次序选择腐蚀新方法

提出了一种激光诱导液相腐蚀新方法———次序选择腐蚀法。次序选择腐蚀是指在激光化学液相腐蚀中,腐蚀溶剂不是混合后同时作用于基片,而是按照溶剂的性能,分先后对基片进行腐蚀。实质上是采用微处理(表面处理)再进行混合液相激光辅助下的腐蚀。理论分析和实验结果都表明,与国内外研究普遍采用的混合溶剂腐蚀法相比,次序选择腐蚀可以有效地提高腐蚀表面的均匀性;因先采用H2O2对基片进行化学腐蚀处理,大大缩短了激光化学腐蚀的时间;利用溶剂分开,降低了激光化学腐蚀对混合溶剂精确配比的要求,使激光化学腐蚀控制和分析更加简单。这种方法可以克服常规方法的诸多弊端,提高腐蚀性能,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。     

聚焦离子束溅射刻蚀与增强刻蚀的性能研究

利用聚集离子束(F IB)对小线度下(≤3μm)的溅射刻蚀与增强刻蚀的性能进行了实验和分析。通过对硅和铝的刻蚀实验,研究在溅射刻蚀与增强刻蚀方法下刻蚀速率、蚀坑形貌与离子束流大小的关系。实验发现,铝和硅的刻蚀速率与刻蚀束流近似成线性关系;束流增大到一定程度后由于束斑变大及瞬时重淀积的作用,刻蚀速率曲线偏离线性。使用卤化物气体的增强刻蚀,硅和铝的刻蚀速率得到不同程度地提高。根据蚀坑形貌与束流大小的关系分析,发现瞬时重淀积是影响小线度刻蚀质量的主要因素。增强刻蚀大大减小了蚀坑的坑璧倾角,而坑底倾斜问题需综合考虑。