PECVD变结构腔室压力分布规律研究

在真空半导体产业发展过程中,决定产品质量的关键因素是生产工艺过程的参数控制,等离子体增强化学气相沉积(PECVD)中比较重要的一个参数为腔室内压力值。通过变结构腔室压力测量试验验证,得到正确可行的针对变结构腔室三维模型的网格剖分方法和仿真算法。影响腔室内压力分布的四个变量中,依次改变粘滞阻力系数、入口初始压力、入口流量和排气口压力的大小,分析计算腔室内压力分布特性。变结构腔室中压力分布规律,为PECVD腔室结构设计及腔室压力控制提供理论依据。     

FDC系统在PECVD设备管理中的应用研究北大核心CSCD

针对液晶显示领域等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备原理和结构,构建基于FDC(Fault Detection&Classification)系统的PECVD设备智能化管理模式。通过FDC系统收集PECVD的设备和工艺参数,进行参数的相关性分析并设置监控模型,实时监控关键参数,智能输出锁定异常设备,提升PECVD设备智能化管理水平。     

FDC系统在PECVD设备管理中的应用研究

针对液晶显示领域等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备原理和结构,构建基于FDC(Fault DetectionClassification)系统的PECVD设备智能化管理模式。通过FDC系统收集PECVD的设备和工艺参数,进行参数的相关性分析并设置监控模型,实时监控关键参数,智能输出锁定异常设备,提升PECVD设备智能化管理水平。     

电感耦合腔室中等离子体特性分析及线圈优化

半导体镀膜均匀性和刻蚀精度的要求越来越高,对镀膜工艺及刻蚀工艺提出了更高的要求。现有的PECVD设备的镀膜特点是中间厚、边缘薄,镀膜均匀性有待提高。本文在研制PECVD设备过程中,通过COMSOL仿真软件,对影响电感耦合产生等离子体的因素进行仿真,结果表明：电子密度随着极间距、腔室压力、线圈功率的增大而增大。应用仿真软件的等离子体、AC/DC、优化模块进行线圈摆放位置的优化,以自定义的径向电子密度检测线上的梯度值为目标函数,通过约束函数使线圈径向移动,得到等离子体分布均匀的线圈分布图,优化后的电子密度均匀性提高34.7%。本文的研究成果应用于自主研制的PECVD设备之中,效果好,满足了用户要求。     

辅助PECVD的磁场模拟计算与分析

本文介绍了磁场辅助PECVD工作原理,磁场对沉积薄膜的影响。通过对PECVD中磁场对带电粒子的约束作用、等离子体能量转换频率分析,建立辅助磁场模型并进行数值计算。在现有辅助磁场基础上改进设计适用于PECVD设备的螺线管磁场系统,得到不同物理条件下磁场分布规律。进而确定螺线管结构参数得到均匀分布的磁场,为辅助PECVD磁场的应用提供了一种方法。     

低压流场速度测量的不确定度分析

激光多普勒测速技术被广泛应用于流速测量领域。在搭建好的真空气流检测实验平台基础上,运用二维激光多普勒测速仪对真空腔室进行流速测量;为了减小测速系统的测量误差,对真空腔室流速测量不确定度的来源及评定进行了分析与说明,得到了真空腔室流速测量的合成相对标准不确定度和相对扩展不确定度。研究表明:LDV重复性测速和进气量估读引起的不确定度较大,而LDV系统误差和其它因素引起的不确定度较小。研究结果对后期真空腔室流速测量有一定指导意义。     

等离子体显示板真空紫外荧光测试系统

设计等离子体显示板(PDP)真空紫外荧光测试系统来测评PDP荧光粉的特性。系统通过巧妙设计测试腔,模拟PDP放电单元,为激发PDP荧光粉发光提供所需要的较强真空紫外线,使系统能够分析出荧光粉的光谱功率分布、发光亮度、带宽、发射谱线主峰波长、色品坐标、颜色纯度和主波长等各种光学特性。实验结果数据表明,该系统的可重复性好、精度高,为研制高质量的等离子体显示板提供了依据。     

光腔衰荡光谱技术及其在痕量气体分析中的应用

光腔衰荡光谱(CRDS)技术是一种新兴的高灵敏度吸收光谱检测技术.在介绍光腔衰荡光谱检测原理和痕量气体浓度检测公式的基础上,总结了CRDS技术在痕量气体分析方面的优势.综述了CRDS技术在气体污染物、超纯气杂质和水分检测方面的应用.     

远程氦质谱检漏探头装置的研制

检漏是真空获得的一个重要步骤,对于危及人员安全的高危环境,或者结构复杂而不能停机的情况,无法按照目前常规做法逐个漏孔实施检漏。通过深入研究氦质谱检漏的方法,基于PLC设计远程真空检漏探头装置,实现全程摄像头实时监控的远程在线270°范围内喷吹检漏和正压吸枪检漏。将试验结果与手动检测比较,表明该装置能够准确、有效定性检测漏点位置范围及漏率,为真空系统远程在线智能技术提供支持,减轻人工劳动强度及保障人身安全具有十分重要的实用价值。     

动态气流下真空腔室内的压强分布及压差测量

集成电路(IC)装备工艺腔室内流场的均匀性是影响镀膜质量的关键因素。本文通过控制真空腔室入口处N_2流量(140,230,320 mL/min(标准状态))和出气口处压强值(36,45,55 Pa)来设置实验,采用压力管法测量低压腔室内任一点的压强值和薄膜规直接测量腔壁、出气口的压强值来实现腔室内压强分布的研究和压差的测量。讨论了腔壁与出气口之间的压差对压力管法的测量误差的影响;选择了二级匀气装置对进入腔室内的气体进行布气,通过比较腔室内同一水平面上各点与出气口之间的压差是否恒定来分析二级匀气盘的匀气效果。试验研究发现:在距离腔室中心150 mm的范围内,二级匀气装置的布气效果明显;本文采用的压力管法测量腔室内压强的误差与腔室进气量和腔室内流速存在内在联系。研究结果对IC装备设计及工艺控制有一定的指导意义。     

氮化硼光电薄膜材料的制备及其性能研究

本文通过热丝辅助等离子体增强化学气相沉积法 (HF PECVD)在单晶硅片和石英片衬底上分别成功生长了氮化硼薄膜材料。用X射线衍射 (XRD和傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析了薄膜样品的结构和组成 ,用扫描电镜 (SEM)观察了薄膜样品的表面形态 ,用紫外—可见光分光光度计 (UV)研究了薄膜样品的紫外吸收特征 ,并确认薄膜样品的光学能隙。此外 ,本文还探讨了衬底的超声预处理在薄膜材料生长中所起的作用     

基于二维LDV低压流场速度测量的研究

在半导体制造领域中,IC装备工艺腔室流场的均匀性决定镀膜的质量。本文运用二维激光多普勒测速仪(LDV)对真空腔室进行内流场测量,研究了在不同进气量、不同腔室压强下,腔室各平面流速的分布规律。研究表明,粒子浓度和背景噪声是影响腔室流速测量的两大关键因素,采用四种方法有效地降低了背景噪声对信号的干扰;通过大量实验得出了LDV有效测量腔室流速的压力范围,以及腔室压强、进气量与流速之间的关系;验证了腔室内二级匀气装置具有均匀布气的功能。研究结果能为IC装备的设计提供数据支持。     

基于声发射的真空泄漏在线检测技术研究

真空泄漏是气体动力系统运行过程中的常见故障,传统的氦质谱检漏无法实现对真空泄漏的在线检测。本文利用声发射技术阐述了基于声发射信号的真空泄漏在线检测原理,通过真空泄漏声发射检测模拟试验,并利用参数特征分析法和平均频谱分析法对不同泄漏孔径下产生的声发射信号的特征进行了研究,得到了相应的小波包归一化频带能量分布特征。研究结果表明,真空泵运行的平均时域信号频带在20kHz以下,气体泄漏激发出大量的高频声发射信号,泄漏信号参数特征值与泄漏孔径的大小密切相关,泄漏信号的归一化能量分布一致性较好。声发射技术对于真空泄漏的在线检测及泄漏量评价等有实际意义。     

激光光谱吸收技术在天然气气质分析中的应用

在线气质分析仪在天然气行业应用广泛,从气田采气集输到天然气净化处理,再到净化天然气输送等多个生产领域。在线气质分析仪的应用有助于安全生产、提高生产效率;有助于实现节能减排、环境保护等目标;也是检测产品天然气合格与否的重要手段。通过对激光光谱吸收技术的原理介绍,探讨、比较了激光光谱吸收技术和其它检测技术分析仪在天然气领域应用的优缺点,分析了激光光谱吸收技术气体分析仪在天然气领域的应用前景。     

基于光纤光谱仪的宽光谱综合监控系统

本文介绍了一种基于光纤光谱仪的宽光谱综合监控系统,该系统在光学镀膜过程中,采用实时宽光谱、评价函数、单波长极值、色度分析等多种方法综合监控光学薄膜膜厚.详细阐述了该系统的工作原理、硬件系统和软件系统,并进行了一系列镀膜实验.实验结果表明该系统能够实现光学镀膜在线实时监控,且非常适合国产镀膜设备的升级改造.     

纳米硅薄膜的镜反射红外光谱研究

研究探讨了镜反射红外光谱在纳米材料方面的应用。通过等离子化学气相沉积法(PECVD),制备本征和掺磷的纳米硅薄膜(nc-Si：H),利用镜反射红外光谱研究了本征和掺磷的纳米硅薄膜的光谱特征。通过实验,发现这两种薄膜中都存在多氢键合方式,PECVD工艺参数如衬底温度、直流电压和掺杂浓度对薄膜结构具有一定的影响。     

PECVD方法直接合成硅氧纳米复合薄膜(nc-SiOx:H)

首次报道了以SiH4、N2O和H2混合气体为原料,用PECVD工艺直接合成硅氧纳米复合薄膜(nc-SiOx:H),未经任何后处理过程观察到了可见光致发光现象,发光峰位于530 nm(2.34eV)左右.通过红外光谱(FTIR)、XRD、高分辨电镜(HRTEM)等手段观察分析了薄膜的组成和结构,薄膜形成了纳米硅在氧化硅网络中的镶嵌式结构.发光强度随薄膜中氧含量的增加而提高,认为薄膜的发光主要是由于跟氧有关的结构缺陷引起的.     

PECVD变结构腔室热流场耦合规律研究

在真空半导体产业中,等离子体增强化学气相沉积腔室内热流场耦合的参数控制是生产工艺过程决定产品质量的关键因素。通过变结构腔室内温度和压力耦合测量试验验证,得到正确可行的针对变结构腔室三维模型热流场耦合计算的仿真算法。对比试验结果,依次改变腔室入口流量、出口压力以及承载台温度的大小,分析计算腔室内温度和压力的耦合分布特性。变结构腔室中热流场耦合分布规律,为真空腔室结构设计及参数控制提供理论依据。     

真空吊试制成功

江南造般厂试制成功一合起吊能力为5吨的大型板料真空吊。采用该真空吊,可免去装却工人直接装卸夹扣、螺旋夹具、索具吊钩等吊戴和拆卸操作。既减轻了劳动强度,保证了生产安全,又节约了作业场地,有利于实现自动化机械作业。 真空吊运是应用真空吸附原理。在被吸的工件上紧贴橡胶制的吸盘。用真空泵抽除吸盘与工件间腔内的空气。使外界的大气压力与腔内的真空形成一压差(见下图)。依靠这个压差,使工件紧吸在吸盘上,进行吊运。 真空吊原理示意图:1—钢板;2—吸盘;3—吊钩。 (转载自《天津科技消息》1974年第一期)真空吊试制成功…     

等离子体增强化学气相沉积可控制备石墨烯研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯具有超薄的结构、优异的光学和电学等性能,在晶体管、太阳能电池、超级电容器和传感器等领域具有极大的应用潜能。为更好地发展实际应用,高质量石墨烯的可控制备研究尤为重要。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术具有低温和原位生长的优势,成为未来石墨烯制备方面较具潜力的发展方向之一。本文综述了PECVD技术制备石墨烯的发展,重点讨论了PECVD过程中等离子体能量、生长温度、生长基底和生长压力对石墨烯形核及生长的作用,概述了PECVD制备石墨烯的形核及聚结机制、刻蚀和边缘生长竞争两种不同机制,并指出PECVD技术制备石墨烯面临的挑战及发展。在未来的研究中,需突破对石墨烯形核及生长的控制,实现低温原位的大尺寸、高质量石墨烯薄膜的可控制备,为PECVD基石墨烯器件在电子等领域的应用奠定基础。