硅-玻璃管阳极键合影响因素及性能研究

摘 要：试验采用阳极键合技术成功实现了硅片与玻璃管的键合,分析了玻璃管长度、温度及电极分别对电流和键合强度的影响。键合过程中电流随着温度升高而增大,但随着玻璃管长度的增加而减小。初始时电流都先迅速增大至峰值电流,然后随着时间的延长而逐渐减小。采用万能材料试验机对试样进行拉伸测试,结果显示键合强度随着玻璃管长度的增加而减小,而随着温度的升高而增大。同条件下,使用凹型电极的硅-玻璃管的强度比使用平行电极得到的强度要高,分析认为：玻璃管长度的增加导致外加电场强度减小和电阻增大,影响离子迁移及界面氧化反应,而凹型电极的使用对键合起到了促进作用。通过SEM扫描分析了硅-玻璃管的键合界面,结果表明键合界面良好。     

吡啶菁衍生物键合于单晶硅表面的研究

用化学方法将两种光敏染料２，４－吡啶等衍生物及噻－４’－吡啶等衍生物分别键合于单晶硅表面，对所得键合光敏染料之硅片进行了拉曼光谱及ｘ－射线光电子能谱的测试，结果表明：两种光敏染料都被键合在单晶硅表面。同时，测定了用键合了光敏染料的半导体硅片制成的Ｉｎ／染料／ｎ－Ｓｉ多层结构器件的光谱响应，与无覆盖抗反射膜的硅ｐ－ｎ结光电池的光谱响应曲线相比较，发现除在６５０ｎｍ处出现对应于硅衬底的吸收峰外，在短波范围内出现与光敏染料的最大吸收相对应的吸收峰。由此可见光敏染料的键合可拓宽半导体硅的光谱响应。     

用于微电子机械系统封装的体硅键合技术和薄膜密封技术

对静电键合、体硅直接键合和界面层辅助键合等三种体硅键合技术，整片操作、局部操作和选择保护等三种密封技术，以及这些技术用于微电子机械系统的密封作了评述，强调在器件研究开始时应考虑封装问题，具体技术则应在保证器件功能和尽量减少芯片复杂性两者之间权衡决定。     

埋氧层对SOI/玻璃键合的影响及其键合工艺的改进

运用阳极键合技术,对绝缘体上硅(SOI)/玻璃进行阳极键合实验,发现当埋氧层厚度超过500nm时,键合很难成功.分析了SOI埋氧层厚度对耗尽层电压降及键合静电力的影响,得出由于埋氧层的分压作用,耗尽层的压降减小,键合静电力减弱,导致键合失败.通过设计高压直流和高压脉冲两种输出方式的电源系统,提高氧负离子的迁移速率从而提高键合速度.从平板式阳极引一根探针电极到SOI器件层表面,使键合电压直接加在耗尽层上,避免埋氧层厚度对键合的影响,提高键合静电力.实验表明,通过改进的键合设备能实现不同氧化层厚度的SOI片与玻璃间的键合,该设备还适用于其他异质材料间的阳极键合.     

Si/Si低温键合界面的XPS研究

利用金属过渡层的方法实现了Si/Si低温键合.拉力测试表明,温度越高,键合强度越大.采用X射线光电子能谱对Si/Si键合界面进行了研究,结果表明,退火样品的界面主要为Au-Si共晶合金;Si-Au含量比随着退火温度的升高和刻蚀深度的增加而增大.     

基于UV光照射在硅片表面活化的阳极键合工艺研究

为了减少阳极键合试验时Si片和Pyrex玻璃片的键合困难,提高硅片表面活性和键合质量,在阳极键合的表面预处理工艺中引进UV光对硅片的活化并对其工艺参数和效果进行评估。基于阳极键合实验的基本流程,采用对比实验,探究UV光对硅片的照射与否,以及对硅片照射的时间长短对硅片表面的影响,并利用大恒图像系列数字摄像机、单轴拉伸测试仪分别对UV光照射前后硅片的活化效果和键合强度进行了测试与表征。结果表明经过该UV光源适当4 min时间照射的硅片,其表面的亲水键合活化能得到很大提高,可以显著地改善键合片的表面状况。验证了该工艺在阳极键合的预处理方法上的可行性和有效性。     

埋氧层及铝层对SOI／玻璃静电键合的影响

介绍了SOI／Pyrex玻璃静电键合的实验过程和实验现象,利用电流表对静电键合电流进行测量。发现埋氧层厚度越厚,键合电流越小,键合波扩散速度越小。提高键合电压,能有效增大键合电流及加快键合速度。实验也表明玻璃表面溅射铝层对键合产生较大影响。理论分析了产生这些现象的原因,得出埋氧层厚度和键合电压与静电力的关系式。还提出从阳极引一探针电极到SOI器件层,提高玻璃耗尽层与器件层之间电压,实现厚埋氧层SOI片与玻璃键合的方法。     

超声引线键合系统工艺参数优化与试验研究

超声引线键合质量受多种键合工艺参数的影响,如键合时间、键合功率、键合压力和键合温度等,每一个参数的不合理都可能导致整个键合过程失败．通过正交实验方法设计了键合工艺参数正交试验表,利用键合强度作为键合质量指标对键合工艺参数进行了多参数优化;分析了各个工艺参数对键合质量的影响,通过进一步细化分析得到了键合参数的最优组合．优化结果实验证明了这种方法的良好效果．若应用于不同型号键合设备工艺参数的优化,只需对正交试验表进行适当调整即可．     

Cu表面氧化规律及其对铜—陶瓷材料键合强度的影响

在用于电力半导体模块的新型封装材料ＣｕＡｌ２Ｏ３陶瓷直接键合基板中，Ｃｕ与Ａｌ２Ｏ３间形成的键合，是通过ＣｕＡｌＯ化学键，以Ｃｕ２Ｏ为中介形成的，其键合强度主要受ＣｕＣｕ２Ｏ之间的结合力限制．从而可以认为，铜箔表面的氧化层对键合强度起着极为重要的作用．为此，文中对Ｃｕ表面的氧化规律、氧化层厚度与时间和温度间的关系及其对ＤＣＢ板界面键合强度的影响进行了仔细的研究，获得了较理想的结果．     

劈刀运动历程对热超声键合界面变形的影响

利用有限元分析方法研究在铜金属化晶片上进行金引线热超声键合的过程,建立基于率相关材料特性的热超声键舍有限元模型,对键合中的碰撞和超声振动两个键合阶段进行了仿真.通过引入键合界面单元变形量、接触率等参量,得出劈刀运动历程对键合界面变形的影响规律,进而也揭示了其对键合强度的影响.     

一种基于小波系数投影的快速模板匹配算法

根据粘片机晶元的结构特征,提出一种改进的基于小波变换系数投影的算法.该算法将局部有剧烈变化的信号点的位置顺序记为特征点,使用匹配小波系数直方图之间的相似性进行图像匹配,通过改进的多分辨率结构分析,减少了约70%的计算量,并将晶元定位的运算速度提高至10ms左右.该算法不仅可以精准匹配和定位,显著降低系统的总体计算复杂度,也具有更快的晶元搜索速度,可以应用在其他自动化场景中,进一步提高机器性能.     

圆饼装填问题的并行算法

圆饼装填是一个将多个芯片设计组合到一个圆饼上，构造费用通过几个设计分担而减少的过程。本文在ＳＩＭＤ－ＣＲＥＷ并行计算模型下，通过修改Ｐｒｅｐａｒａｔａ并行排序算法及其用到的Ｖａｌｉａｎｔ并行归并算法，给出了分配２个设计到一个包的基本圆饼装填问题ＢＷＰＰ的并行算法，在Ｏ（ｎ＾１．５）台处理机上，算法的时间复杂性是Ｏ。     

国产硅片锥形缺陷的改善方法

针对某国产硅片在验证过程中的锥形缺陷,通过优化拉晶和制作工艺中的等待时间管控,减少硅片的缺陷,提升硅片的质量.     

基于遗传算法的半导体生产线调度研究进展

半导体生产线调度是制造系统实际生产中的重要问题,也是理论研究的难点之一.遗传算法是计算智能的主要研究对象,因此基于遗传算法的半导体生产线调度研究,具有非常重要的研究价值和实践意义,已经引起了国内外研究者的广泛关注.文中评述近几年来在半导体生产线调度优化中遗传算法的应用,详细介绍了算法编码、操作、参数的选择、算法的改进及具体应用,并指出这一领域中值得进一步研究的一些问题和可能的发展方向.     

Kovar与K4玻璃阳极焊接机理及影响因素

分析了Kovar合金与K4玻璃阳极焊的结合机理和主要工艺参数对连接过程的影响,提出了金属与玻璃的连接机理为电场和温度场作用下的离子迁移、复合氧化物过渡层的生成和沉积,电压、温度、压力及试样表面质量是影响离子迁移和结合的主要因素,相匹配的热膨胀系数是防止开裂保证良好连接的必要条件。     

邻硝基苯酚中内氢键和内锂键构成的理论研究

考虑了邻硝基苯酚中内氢键的存在，对其进行了量子化学计算，并探讨了它与锂代分子中的类氢键－内锂键之间的差异，从理论上探讨了锂键的存在与作用，对有机实验研究结果给予支持。     

Petri网技术在半导体生产线建模中的应用

综述了Petri网在半导体生产线优化调度领域应用的最新研究进展,涉及半导体生产线主要特征、建模方法、Petri网类型、调度策略及具体应用等问题,并指出这一领域值得进一步研究的问题和可能的发展方向.     

超声焊接的研究和工艺模型

为了能进行超声焊接工艺的线检测，必须了解超声焊接的机制。本文对这个问题作了研究。在本实验所用的焊机中，用一块压电晶体作为换能器产生超声振动。在通常的焊接过程中，研究了换能器驱动信号和从机械振动测出的信号这二者的变动情况，同时还研究了这二种信号的各次谐波信号。     

精确计算氢键键能的Gaussian理论

将研究单分子能量非常成功的Gaussian理论用于氢键键能的精确计算 ,选择计算精度高、所需计算资源较少的Gaussian - 3(G3)理论研究了一系列典型氢键体系 ,与CCSD(T)结果比较 ,误差均在± 2kJ/mol范围内。同时还能大量地节省计算机时和磁盘空间。     

超临界CO2萃取硅表面有机污染物研究

研究利用超临界CO2萃取方法去除硅片上有机污染物的效果。通过用润滑油模拟有机污染物,对污染量、萃取压力、萃取温度做正交实验,分析去除率;对萃取前后的硅片做电镜扫描实验、X射线光电子谱扫描实验,分析硅片型貌和电子结构变化。实验结果表明,去除率随着压力和温度的升高而升高,但温度的影响程度小于压力;去除效果随着污染量的增加而略有降低,但去除率均在92%以上;电镜扫描图片显示,萃取前后硅片型貌没有发生变化;X射线光电子谱扫描图显示,除了碳污染水平不同,萃取前后的硅片表面电子结构基本相同。