ASM2000机台机械手运行的影响因素分析

ASM2000半导体外延设备,作为世界上硅外延材料领域的主流设备,在硅片传递过程中,以“正面、非接触式”模式,可较好地避免硅片表面缺陷的产生。在这种传递模式下,偶有硅片掉落现象发生,故障产生原因较多,造成问题处理效率低下、复机验证流程繁琐等现象。为提高机械手装取片故障处理的效率及成功率,文章将从硅片传递的工作原理开始分析,总结导致硅片掉落的可能原因,以供故障排查所用。     

激光增强LPCVD多晶硅

随着半导体器件,尤其是大规模超大规模集成电路的迅速发展,促进了半导体新工艺新技术的不断涌现,降低器件制造过程中多次高温循环的温度就是一个极其活跃的课题。激光加热衬底诱导生长硅膜的工作国内外均有报导。我们采用不同的方法,以激光束只照射硅片表面上方附面层内的SiH_4气体,不照射硅片,即没有激光对硅片的热作用。这样可以突出激光选择性吸收的作用。     

Si(100)和Si(111)衬底上的同质分子束外延

由于硅材料在大规模集成和微结构器件中应用最广,工艺最成熟,以硅为基础的分子束外延材料因此而倍受关注.例如,在硅衬底上外延生长Ⅲ-Ⅴ族半导体和在Ⅲ-Ⅴ族半导体上生长硅,有可能使微电子器件和光电子器件集成在同一芯片上;硅/绝缘体/硅和硅/硅化物/硅单晶结构的生长是实现三维集成、提高集成度的有效途径之一.根据现在已有的实验结果和文献报导,要获得一个界面缺陷少、电学和光学特性优良的异质器件,衬底表面的清洁处理和同质分子束外延生长一个缓冲层是器件制备过程中极为主要的.本文选用φ39mm、n型的Si(100)和φ34mm、p型的Si(111)单晶片为衬底,探讨了它们的清洁处理和同质生长条件.     

硅及硅基半导体材料中杂质缺陷和表面的研究

随着超大规模集成电路设计线宽向深亚微米级（<0.5μm）和亚四分之一微米级（<0.25μm）发展，对半导体硅片及其它硅基材料的质量要求越来越高，研究上述材料中各种杂质的行为，控制缺陷类型及数量，提高晶体完整性，降低表面污染和采用缺陷工程的方法改善材料质量显得尤为重要。文章阐述了深亚微米级和亚四分之一微米级集成电路用大直径硅材料中铁、铜金属和氧、氢、氮非金属杂质元素的行为，点缺陷及其衍生缺陷的本质与控制方法，硅片表面形貌、表面污染与检测方法的研究热点。同时还介绍了外延硅、锗硅及绝缘体上硅（SOI）等硅基材料的特性、制备及工艺技术发展趋势，展望了跨世纪期间硅及硅基材料产业发展的技术经济前景。     

注氢(111)硅片高温退火后形成的二次缺陷

硅材料与氢的相互作用是影响其结构完整性的重要方面．高分辨电子显微术被用于研究注氢硅片高温退火时形成的二次缺陷．实验发现高温退火如低温退火处理一样会导致(111)注氢硅片中出现裂纹，但不同之处在于裂纹的下部还有大量的位错发射，而且有些裂纹并未完全裂开，表现为非晶带．另外，高温退火还导致空腔的出现，空腔呈截角八面体形状，以{111}和{100}面为内表面，可以有非晶状的内壁．空腔平行于正表面成串状排布．空腔间有位错带与之相连。     

渗透检测在锅炉检验中的应用

针对快装烟火管锅炉后管板裂纹修理中存在的问题，提出了用渗透检测方法帮助发现裂纹全貌的想法并进行了大量实验，实践证明渗透检测方法对这种缺陷的准确、彻底修理起到了良好的作用。     

硅表面改性及其生物学研究

为了增加海马神经元在以硅为基底的微电子器件表面的黏附和生长,采用化学方法对集成电路的衬底材料硅进行了表面改性,并对改性前后的硅表面进行了x射线光电子能谱分析、原子力显微镜形貌分析和接触角测定.用改良的考马斯亮蓝法对硅片和改性后的硅片进行了蛋白质吸附研究,并采用荧光显微镜观察了胎鼠海马神经细胞在改性前后硅表面的黏附行为.结果表明,改性后的硅表面接触角减小,粗糙度增加.蛋白质吸附结果表明硅的改性能减少蛋白质的吸附.海马神经细胞在改性硅前后表面的黏附行为研究表明,未改性的硅片上几乎不能黏附海马神经细胞,而改性后硅片上能显著增加海马神经细胞的黏附和生长,并能形成神经细胞网络.     

表面声波法监测裂纹

研究了用表面声波监测裂纹的方法,利用表面声波通过物体表面时其反射信号的强度随着裂纹的发展而增强的原理,通过试验描述了表面波通过有缺陷小孔时两种反射信号随裂纹形成发展的变化过程,提出了通过观测反射信号的变化来监测是否有裂纹生成的方法。     

新型芯片异彩纷呈

芯片技术的发展基本遵循穆尔定律,即一块芯片上集成的晶体管数每过18个月就翻一番。由于全球各大芯片公司不断取得技术突破,使晶体管尺寸变小,硅片尺寸更大,设计更有效,大约每3、5年就产生一代集成度更高、运算速度更快的芯片。目前,科学家们已研制生产出     

科技动向

正中美联手研制新型硅基光子芯片科学界希望光子芯片成为未来超高速通信和运算的主要信息处理器件。中国南京大学和美国加州理工学院研究人员设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,其可与CMOS(互补金属氧化物半导体,一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)工艺相容的新一代光子器件集成工艺设计、制备提供了新途径,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。     

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。     

化学镀银过程硅表面催化性质对镀膜成核的研究

在单晶硅表面用化学镀的方法制备了纳米级的银催化晶籽层,利用开路电位时间曲线(OCP-T)的变化情况监测了硅表面银晶籽的生长过程.研究表明在有Ag 离子存在的溶液中加入HF后的瞬间,银晶籽即在硅表面形成,且在5 s内完全达到覆盖.用OCP-T对刻蚀硅片与银晶籽活化后的硅片在化学镀溶液中的成核情况进行了研究,并结合原子力显微镜与傅立叶红外反射对活化前后的表面经化学镀覆银的情况进行了对比,结果表明用银晶籽层活化的硅片表面具有良好的催化活性,在其上经化学镀银后所得到的薄膜表面平滑度高、致密性好.     

硅片本征吸杂工艺及其应用研究

大规模及超大规模集成电路的发展,要求元器件的制造有极高的合格率.集成度的提高,导致元器件的线度收缩、结深变浅,使得生产大规模和超大规模集成电路元器件所需硅片的质量要求越来越苛刻.除了不断提高单晶硅的纯度外,控制和利用硅片中的微缺陷是一个十分重要的研究课题,具有很大的实用价值和经济价值.     

用醋清洗芯片可大大减少污染

据英《新科学家》２００１年２月２４日报道 :芯片是现代电子产品的心脏 ,但在任何地方生产芯片都会对环境造成一定污染 ,因为制造厂在最后都要用数以千升的酸清除掉硅芯片上的化合物涂层 ,然后再用几百万吨水漂洗掉醋酸。现在新墨西哥洛斯阿拉莫斯国家实验室找到了一种用醋清洗硅片的方法 ,可以减少对环境的污染。方法是将硅片放入一个装有醋和二氧化碳的压力容器内 ,然后加温加压使醋和二氧化碳变成所谓的临界流体。它能像气体一样渗入到细小的空隙中 ,同时像溶剂一样溶解掉硅片上的化合物层。这种工艺比用传统的方法对环境的污染要小得多…     

激光选区熔化TC4钛合金疲劳与断裂

分析了激光选区熔化ＴC４钛合金疲劳寿命及其影响因素。研究结果表明,激光选区熔化TC4钛合金的疲劳性能与传统的经过退火处理的钛合金性能相当。对断口的疲劳源分析表明,激光选区熔化TC4钛合金的疲劳裂纹起源于距离表面最近的制造缺陷,这种制造缺陷多为不规则形状,在缺陷中能够明显地观察到制造过程中产生的层间界线。通过对比分析可知,疲劳源在试样表面以下的位置及其最大跨度尺寸影响着试样的疲劳寿命。目前,制造缺陷仍然是影响激光选区熔化TC4钛合金疲劳性能的主要因素。     

硅材料科学与工程的现状及我国的对策

一、硅材料的发展趋势为满足微电子和电力电子器件制造的需要,现代半导体硅材料产品已进入以优质大直径高精度加工硅片为主体的新阶段,这种高精密度、高洁净度和无尘防静电包装的抛光硅片,已达到可以直接进入集成电路生产线的水平。发展趋势主要有三个方面: 其一是研制和生产大直径直拉硅单晶(CZ—Si)的切磨抛光片,用作微电子集成电路或分立器件生产的芯片材料。目前日本、美国和德国等都在生产直径150～200毫米的精细抛光硅片,实验室中已能控制直径300～400毫米的CZ硅单晶。我国国家半导体材料工程研究中心也已拉制出直径150毫米的CZ硅单晶,已能生产75～100毫米的CZ硅     

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。     

发明

硅-砷化镓晶片问世美国摩托罗托公司近期宣布,他们在硅单晶上成功地培养出了砷化镓晶体,而用这种材料制成的计算机芯片将使现有的芯片运算速度提高35倍。专家们认为,新技术有可能使整个半导体工业发生根本性的变化,令未来的电子产品功能更强、性能更好、价格更低。     

300伏全兼容CMOS集成电路器件设计与工艺

本文介绍一种与Ⅳ阱硅栅CMOS集成电路技术完全兼容的高压MOS器件的设计方法和制备工艺。这种高压MOS器件可以和CMOS逻辑电路、模拟电路集成在同一芯片上而不需任何附加工艺步骤。此种器件的闽电压为|1±0.2|V,漏击穿电压大于300V,泄漏电流小于50nA,当宽长此为115,栅偏压V_(GS)=10V时,其饱和电流大于35mA,跨导大于4000μ,而导通电阻小于600Ω。该器件在等离子显示、静电复印、场致发光、高低压开关等方面有广泛的应用。     

论磨石、毛刷组合对硅晶体表面处理的影响

抛光工序作为晶体硅太阳能行业重要的一个工序,将硅锭经过钢线摩擦切割成硅块后,硅块表面变得粗糙不平,必须经过表面抛光才能进行硅片的切割。硅块表面的抛光直接影响硅片切割的质量。硅块在抛光过程中的磨石1有粗砂轮、细砂轮、金刚砂砂轮、毛刷2四种抛光材质。该文对四种材质磨石分别比较。首先对比粗砂轮、金刚石砂轮在处理硅块表面的＂鼓肚＂和大锯痕切割现象的差异,确定哪种材质效果更好;再使用此种材质砂轮分别配合细砂轮和毛刷精抛,通过抛光后粗糙度对比确定哪种材质精抛效果好。