InSb晶片的机械加工损伤层研究

结合X射线衍射技术以及逐层化学 腐蚀剥离损伤层的方法,定量分析了InSb晶体 由于切割、研磨、抛光等工艺所引入的损伤层的深度,并探讨了 损伤层结构及引入因素。研究结果表明,切割加工是引入InSb晶 片表面损伤层的主要工序,其表面损伤层的深度达 到16 μm左右;双面研磨的InSb晶片表面的损伤层深度约 为12 μm;经机械化学抛光加工后的InSb晶片表面的损伤层深 度明显减小,约为2 μm。     

高质量InAs单晶材料的制备及其性质

利用液封直拉法(LEC)生长了直径50mm〈100〉和〈111〉晶向的InAs单晶.分析研究了n型杂质Sn,S和p型杂质Zn,Mn的分凝特性、晶格硬化作用、掺杂效率等.利用X射线双晶衍射分析了晶体的完整性.对InAs晶片的抛光、化学腐蚀和清洗进行了分析,在此基础上实现了抛光晶片的开盒即用(EPI-READY).     

高质量InAs单晶材料的制备及其性质

利用液封直拉法(LEC)生长了直径50mm〈100〉和〈111〉晶向的InAs单晶.分析研究了n型杂质Sn,S和p型杂质Zn,Mn的分凝特性、晶格硬化作用、掺杂效率等.利用X射线双晶衍射分析了晶体的完整性.对InAs晶片的抛光、化学腐蚀和清洗进行了分析,在此基础上实现了抛光晶片的开盒即用(EPI-READY).     

碲镉汞单晶片的多晶化与形变织构

本文重点介绍采用X射线衍射分析法对碲镉汞单晶片在经受研磨和抛光过程中所进行的跟踪分析,只经研磨的晶片的X射线衍射图上2θ从20°到90°的范围内,有(111)、(220)、(311)、(420)……等晶面的衍射峰出现,实属多晶衍射谱,将晶片抛光后,其衍射峰数目急剧下降。一般只剩下一个衍射峰,有的为(111),有的为(220),或(420)等不一。表明经抛光后的晶片为单晶片。对一定数量的晶片反复经研磨—衍射分析—抛光—衍射分析,其衍射谱也就多峰-单峰交替出现。实验过程中还发现大部分晶片在经受研磨后的衍射谱中,(110)面的二级衍射,即(220)峰出现强化的几率最大。此现象表明研磨能导致择优取向,出现形变织构。本文从X射线衍射原理和晶体范性形变的X射线研究出发,结合碲镉汞晶体的结构特征和所具有的滑移特点,对晶体的多晶化和形变织构的形成机理进行了初步探讨。     

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si-SOI异质结构进行研究,发现Si层(004)衍射峰两侧半高宽(FWHMs)处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异.对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层(004)衍射峰的不对称性给予了解释,同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θ-ω扫描曲线中Si层(004)衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系.     

用X射线双晶衍射测量碲镉汞晶片表面的加工损伤

用X射线双晶衍射法测量了x=0.273、晶向为[110]的碲镉汞晶体在切、磨过程中引入的加工损伤,测出了在切割、M5金刚砂研磨过程中产生的损伤层厚度分别为4μm～7#m、12μm～20μm,并测出在碲锅汞晶体中存在大量取向差为90"～810"之间的亚晶块.     

圆片级封装用玻璃通孔晶片的减薄工艺北大核心

对圆片级封装用玻璃通孔（TGV）晶片的减薄加工工艺进行了研究并最终确定出工艺路线。该减薄加工工艺主要包括机械研磨及化学机械抛光（CMP）过程。通过机械研磨,玻璃通孔晶片的残余玻璃层及硅层得到有效去除,整个晶片的平整度显著提高,用平面度测量仪测试该晶片研磨后的翘曲度与总厚度变化（TTV）值分别为7.149μm与3.706μm。CMP过程使得TGV晶片的表面粗糙度大幅度降低,经白光干涉仪测试抛光后TGV晶片的表面粗糙度为4.275 nm。通过该减薄工艺加工的TGV晶片能够较好满足圆片级封装时的气密性要求。     

硅晶片热处理前后曲率变化位错增殖情况的观测和热处理过程中产生二次缺陷的若干机制的初步分析

硅衬底片背部的机械加工损伤除在外延及其后的热处理过程中会向晶片完整区域传播引起位错的增殖,产生一种二次缺陷外,还会对晶片完整区域产生一附加的应力,有人称其为“宏观内应力”。例如:抛光后的晶片,一旦从抛光托上取下来后,仔细观察就会发现它具有不同程度的弯曲现象。我们用X-射线衍射法测量表明。其内部晶格面确实是弯曲的。说明晶片内确实受到一种应力的作用。这种应力的产生,是由于晶片背部存在的损伤层造成的,目前对于加工损伤层的结构较可靠的认识如图1所示:其中无定形层完全失去了原来的晶体结构。镶嵌层是方位,粒度不同的微粒层,越向下微粒方位分布越接近,粒度越大,裂缝层具有微细角度的裂缝,可见裂缝层以上的损伤层体积     

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si-SOI异质结构进行研究，发现Si层（004）衍射峰两侧半高宽（FWHMs）处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异．对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层（004）衍射峰的不对称性给予了解释，同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θ-ω扫描曲线中Si层（004）衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系．     

超低亚表面损伤层GaAs抛光晶片的工艺

在不同弹性抛光布、不同氧化浓度、不同pH值的抛光液等条件下进行了化学机械抛光试验,并用TEM测量了晶片亚表面损伤层厚度.研究发现抛光布的弹性及抛光液的氧化和化学去除能力决定了GaAs抛光晶片的亚表面损伤层深度,并分析和讨论了其原因.     

超低亚表面损伤层GaAs抛光晶片的工艺

在不同弹性抛光布、不同氧化浓度、不同 p H值的抛光液等条件下进行了化学机械抛光试验 ,并用 TEM测量了晶片亚表面损伤层厚度 .研究发现抛光布的弹性及抛光液的氧化和化学去除能力决定了 Ga As抛光晶片的亚表面损伤层深度 ,并分析和讨论了其原因     

碲镉汞晶片的多晶化与形变织构

本文重点介绍采用X射线衍射仪对碲镉汞单晶片在经受研磨和抛光过程中所进行的跟踪分析。在只经研磨的晶片的X射线衍射图谱上,2θ角在20°～90°的范围内有(111),(220),(311),(331),(420),(422)等品面的衍射峰出现,属多晶衍射谱。将此晶片仔细抛光后,其衍射峰数目急剧下降。通常只有一个峰,有的为(111),有的为(220)或(420)等。     

4H-SiC(0001)硅面原子级平整抛光方法

以4H-SiC(0001)面Si面为加工对象,提出了一种可以快速获得平整、无损伤表面的化学机械抛光方法。先在复合铜、锡盘上对2英寸(1英寸=2.54 cm)的SiC晶片进行机械抛光,去除研磨造成的损伤层和划痕,最后用特殊的抛光液进行化学机械抛光。用微分干涉显微镜和原子力显微镜观察晶片表面形貌的变化,观察结果显示,经3 h抛光后晶片的表面粗糙度状况得到了明显的改善,表面没有观察到划痕,表面粗糙度值达到了0.1 nm以下,并且出现规则排列的原子台阶构型,达到了原子级平整。实验研究了抛光液组成对抛光效果的影响,在最优的条件下,化学机械抛光的去除速率约为387 nm/h。     

HgCdTe表面电化学腐蚀方法研究

对HgCdTe晶片的研磨和抛光,不可避免的要在其表面造成可见的机械划痕和不可见的损伤区。表面损伤对探测器的影响很大,控制好HgCdTe晶片的表面损伤是制备高性能多元探测器的一个重要的工艺环节。在本文中,用电化学腐蚀的方法观察到这种不可见损伤区的存在,用电子探针成分分析法验证了实验结果,对电化学腐蚀机理进行了讨论。实验结果表明：通过电化学腐蚀方法可以直接观察HgCdTe表面不可见损伤区;即使是在显微镜下看到HgCdTe晶片有一个光亮和无划痕的表面,也可能存在不可见的损伤区。     

X射线回摆曲线定量检测SI-GaAs抛光晶片的亚表面损伤层厚度

本文通过测量ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片及其本体（腐蚀了晶片的亚表面损伤层）的Ｘ射线回摆曲线ＦＷＨＭ，与抛光晶片的ＴＥＭ观测相结合，作出晶片回摆曲线ＦＷＨＭ的比率Ｒ与ＴＥＭ观测的晶片亚表面损伤层厚度Ｄ的关系曲线，建立了一种定量检测ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片的亚表面损伤层厚度技术，文中将对这种技术进行描述并作讨论．     

化学气相传输法生长ZnO单晶

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶.通过控制源区和生长端的温度梯度,使用碳辅助增强质量传输效应,在无籽晶自发成核的条件下,得到了晶粒尺寸达5mm×8mm的ZnO晶体.利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为籽晶,得到了直径32mm、厚4mm左右的ZnO单晶体.用光致发光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质并对生长的热力学过程和现象进行了分析.     

X射线回摆曲线定量检测SI—GaAs抛光晶片的亚表面损伤层厚度

本通过测量ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片及其本体（腐蚀了晶片的亚表面损伤层）的Ｘ射线回摆曲线ＦＷＨＭ，与抛光晶片的ＴＥＭ观测相结合，作出晶片回擂曲线ＦＷＨＭ的比率Ｒ与ＴＥＭ观测的晶片亚表面损伤层厚度Ｄ的关系曲线，建立了一种定量检测ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片的亚表面损伤层厚度技术，中将对这种技术进行描述并作讨论。     

化学气相传输法生长ZnO单晶

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶.通过控制源区和生长端的温度梯度,使用碳辅助增强质量传输效应,在无籽晶自发成核的条件下,得到了晶粒尺寸达5mm×8mm的ZnO晶体.利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为籽晶,得到了直径32mm、厚4mm左右的ZnO单晶体.用光致发光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质并对生长的热力学过程和现象进行了分析.     

声表器件压电单晶基片表面损伤的电子显微研究

声表面波（SAW）器件是雷达、通信、空中交通管制、导航等电子通讯系统中的关键部件。SAW所用的压电器片需要经过单晶切割、研磨、抛光处理，这些加工过程会引起晶片表面损件，文献曾报道了在半导体单晶基片加工损伤层研究中应用的一些方法，由于各种分蘖节发析测试方法有其各自的分析内容、测试范围及制样方法、任何一种方法似乎都难以完全诠释晶体损伤层结构。     

一种新型砷化镓抛光工艺的研究

在半导体制造工艺中,首先要获得一个平滑、光亮、无损伤层的表面.半导体晶片的抛光,国际上主要采用化学机械混合同时抛光.该种方法抛光的晶片,表面平整度、光洁度好,机械损伤小.据报道,目前用于砷化镓材料的抛光液配方已有一些,但都不理想.例:2Br-98CH_3OH抛光液,该抛光液存在抛光质量不稳定,有老化现象,毒性大;次氯酸