硅片不同表面钝化工艺的稳定性研究

研究分析了热氧化钝化,用PECVD双面沉积SiNx:H膜钝化以及碘酒钝化三种表面钝化工艺的稳定性,通过WT-2000少子寿命测试仪对采用这三种钝化工艺的单晶硅片,多晶硅片以及物理提纯硅片在暗条件不同储存时间的少子寿命进行测量,分析得到三种表面钝化工艺的效果以及稳定性。研究结果表明:碘酒钝化效果好,用PECVD双面沉积SiNx:H膜钝化和热氧化钝化稳定性好。     

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。     

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.     

NaOH溶液浓度对激光刻蚀多晶硅片表面织构的影响

利用扫描电镜表征硅片样品的表面形貌,用光谱仪测试硅片的反射率,并且用少子寿命测试系统测试硅片电学性能,研究了在进行多晶硅太阳能电池表面织构过程中NaOH溶液浓度对其的影响,结果表明:NaOH溶液浓度选择10%时,有效清除多晶硅片表面缺陷的同时,硅片表面织构减反射效果显著,并能兼顾硅片电学性能。     

Influence of surface passivation on the minority carrier lifetime,Fe-B pair density and recombination center concentration

Three kinds of methods (0.08 mol/L iodine in ethanol, SiNx:H, and 40% HF) are used to passivate solar-grade Czochralski (Cz) silicon wafers. Thereafter, minority carrier lifetime and Fe-B pair density of the wafers are measured using the microwave pho-to-conductance decay (μ-PCD) technique. Based on the measured minority carrier lifetime, it is found that the passivation quality achieved by 0.08 mol/L iodine in ethanol is the best, while that by 40% HF solution is the worst. For the identical wafer, the density distribution of Fe-B pairs is different when different passivation methods are used. When the wafers are passivated by SiNx:H, there exists a close correlation between the distribution of minority carrier lifetime and the concentration distribution of Fe-B pairs. Furthermore, for wafers with high-quality passivation, there is a strong correlation between the recombination center concentration and the Fe-B pair density. All the analyses verify that the surface passivation quality of wafers influences the measurement results of minority carrier lifetime, Fe-B pair density and recombination center concentration.     

单晶硅片化学机械抛光材料去除特性

根据化学机械抛光(CMP)过程中硅片表面材料的磨损行为,建立了硅片CMP时的材料去除率模型,设计了不同成分的抛光液并进行了材料去除率实验,得出了机械、化学及其交互作用所引起的材料去除率.结果表明,磨粒的机械作用是化学机械抛光中的主要机械作用,磨粒的机械作用与抛光液的化学作用交互引起的材料去除率是主要的材料去除率.     

中小功率二极管的正六方形周边设计

传统的中小功率器件周边大都为方形或圆形造型.制作pn结方片具有工艺简单、材料利用率较高的特点,但由于四个棱角处电场集中(称此电场为棱角电场),故阻断特性受到限制.圆片的表面电场相对低些,但材料损耗大,设法降低数量上占市场主导的中小功率器件的材料消耗将产生相当可观的经济效益.本文提出了正六方形周边设计方法,该设计相对方片可以降低表面电场强度,相对圆片可以大大提高硅材料利用率.     

砂轮不平衡量对磨削表面波纹度影响的研究

本文主要对砂轮不平衡量引起的磨削表面波纹度进行了理论分析。给出了磨削深度αｐ（ｔ）和砂轮不平衡量Ｕ之间的关系。     

基于层次聚类的飞机成型模具表面波纹检测技术

为解决飞机成型模具打磨后形成的表面波纹难以检测和分类的问题,本文研究了基于层次聚类算法的复杂曲面表面波纹检测技术。通过中值滤波和小波变换对表面波纹图像进行预处理,有效地消除了表面粗糙度和噪声的影响,采用图像灰度共生矩阵提取了表面波纹的能量、对比度、熵、逆差矩等作为特征参数,并建立层次聚类模型。实验结果表明：该预测模型的分类正确率达到90%,可满足飞机成型模具表面波纹检测要求。通过对比表面波纹实际特征,对层次聚类后的样本进行了分类和定义,并分析各类波纹产生原因,提出并验证了不同类别表面波纹的去除方法和工艺,有效地改善了飞机成型模具的表面质量。     

热处理单晶硅片中Fe玷污的深能级瞬态谱分析

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术,对不同热处理条件下的单晶硅腐蚀片及抛光片进行了Fe玷污分析,系统研究了热处理前预清洗工艺和热处理工艺过程对硅片体内Fe玷污的影响。实验表明,热处理和热处理前预清洗是加工过程中对硅片体内Fe玷污有重大影响的工序,进而提出了有效降低硅片内Fe玷污的热处理控制方法。     

铂扩散工艺对硅快恢复二极管特性的影响

采用直拉单晶硅片代替成本较高的外延硅片,采取铂扩散的方法引入复合中心,从而控制少子寿命以减少快恢复二极管的反向恢复时间.通过大量实验研究了铂扩散二极管的特性,表明在扩散时间一定的条件下,随着铂扩散温度的升高,反向恢复时间TRR呈线性下降趋势;并且相同扩散温度条件下,电阻率越小的样品TRR值越小.随着铂扩散时间的增加,TRR值逐渐减小.分析了TRR以及正向压降VF的温度特性,表明随着工作温度的升高,TRR呈上升趋势,而VF随温度的升高而下降.     

小振幅兆声对硅片化学机械抛光效果的影响

为了改善硅片化学机械抛光效果,提高硅片表面质量,一小振幅兆声振子引入化学机械抛光系统,通过对比表面粗糙度大小和分布,发现该振子对改善硅片化学机械抛光效果有明显促进作用。测试表明:振子频率为1.7 MHz,中心最大振幅约为70 nm;硅片表面振动频率为1.7 MHz,中心最大振幅小于10 nm;该振子独立抛光时,未发现硅片表面粗糙度明显降低,但它能引起抛光液微流动,使储存在抛光垫窠室中更多的抛光液进入接触区参与抛光。无振动抛光时,硅片中心区域抛光液供给不足,造成该区抛光效果较差;兆声致微流动能有效缓解这种不足,改善硅片中心区域抛光效果,不仅如此,它还能有效降低其他区域的表面粗糙度。与无振动抛光的硅片相比,经过兆声辅助抛光的硅片,表面粗糙度更小,分布更均匀。     

低能氩离子刻蚀在高深度分辨率杂质分布测定中的应用

300eV的低能氩离子刻蚀与SIMS技术相结合,研究了高深度分辨率杂质深度分布测定的可能性。采用石英晶体的频率变化与微量天平称重的方法对~(48)Ar~+离子注入的Si试样的刻蚀速率进行了校准。实验表明,离子刻蚀去层度的精度可以达12左右;经过~40)Ar~+离子注入的Si试样的刻蚀速率与未经~(40)Ar~+注入的Si试样有明显的差别。测定了300keV的~(40)Ar~+离子注入Si中的深度分布,测量结果与理论计算进行了对比。     

单晶锗表面键合光敏染料的研究

用新的化学方法将一种若丹菁键合在抛光的单晶锗表面．对键全有染料的锗片进行了激光Raman光谱及XPS光谱分析，结果表明，若丹菁通过锗氧键共价键合于锗表面．     

掺杂剂种类对大直径直拉硅单晶中void微缺陷的影响

研究了掺杂剂原子种类及快速热处理技术对大直径直拉硅单晶中空洞型微缺陷密度的影响.实验结果发现,掺入半径较大杂质原子的硅片,空洞型微缺陷密度相对较高,掺入半径较小杂质原子的硅片,空洞型微缺陷的密度相对较低.高温快速热处理后,硅片中FPD s的密度都有很大程度降低,而A r气氛退火对vo id微缺陷密度的影响要优于N2气氛.轻掺B硅片在O2气氛退火后FPD s密度下降最多,而重掺Sb硅片在O2气氛退火后FPD s密度下降最少.     

表面波纹度几何特征的分析

本文在分析表面波纹度和粗糙度几何特征的基础上,提出没有必要寻求一个截然分离表面波纹度和粗糙度参数的看法。采用文中提出的模糊数学分析方法,建立表面波紋度隶属函数的數学模式,并按数学模式设计的表面波纹度测量仪,它不仅能获得分离的波纹度成,而且能测得符合实际表面的波纹度值。     

用光反射测试方法检测的硅抛光片和外延片表面的图谱

利用检测半导体硅抛光片及硅外延片表面缺陷的光反射法（魔镜法）［1］,观测到了二十余种硅抛光片及硅外延片表面缺陷的图样．本文报道了部份图样．     

采用DDSOG工艺加工Z轴微机械陀螺仪实验

从理论上分析了Z轴微机械陀螺仪结构的工作机理,比较了体硅薄片融解工艺和DDSOG工艺的优缺点.介绍了采用DDSOG工艺加工的Z轴微机械振动陀螺的特点,并与采用体硅薄片融解工艺加工的相同Z轴微机械振动陀螺进行了残余应力、品质因数及灵敏度等性能参数的比较,采用DDSOG工艺后陀螺的驱动品质因数是原来体硅薄片融解工艺的1.45倍,而检测品质因数是原来的0.11倍.最后,比较了采用2种不同工艺加工后Z轴微机械陀螺的实验结果,结果表明采用DDSOG工艺加工后陀螺的灵敏度比原来采用体硅薄片融解工艺加工的陀螺的灵敏度提高了近10倍.     

太阳能硅片切割工艺

铸造级太阳能多晶硅由于其原料纯度和制备过程中容易引入碳及氮化物杂质,引起硅片切割过程中出现跳线和断线现象,从而造成破片率偏高.通过金相显微镜和场发射扫描电镜测试硅片碎裂处表观形貌,结合X-射线能量色散谱对其进行微区元素分析,以期从原材料选择到工艺优化等方面降低硅片的破片率.     

采用薄片溶解工艺制造微机械惯性仪表的实验研究

介绍了一种用以制造微机械惯性仪表（包括微陀螺和微加速度计）的微机械体加工方法——体硅溶解薄片法。它包括硅片工艺、玻璃工艺和组合片工艺。整个工艺过程只需单面处理,三次掩膜。硅片工艺包括刻凹槽,深扩散和干法刻蚀三次工艺过程。玻璃上用剥离的方法形成引线和电极的金属层。然后将硅片和玻璃倒接,进行静电键合。最后腐蚀掉硅片背面未掺杂的体硅,从而分离出结构。本文结合微陀螺的具体结构,详细阐述了每一工艺过程的要点,并着重介绍了硅上刻高深宽比槽的技术。该方法形成的结构与衬底不易粘附,成品率高,制造成本低,可形成的结构图形多种多样。