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碳化硅外延设备技术研究

机车电传动 2023年第5期 191-197页

作者：袁福顺邓晓军李庆岩王石北方华创微电子装备有限公司北京100176

碳化硅外延技术是采用化学气相沉积设备在N型4H-SiC衬底上进行同质外延生长,而外延生长设备所具有的温度场和气流场的状态决定了外延生长的成膜质量。文章以水平热壁技术路线为例,通过对反应腔室的温度场和气流场进行研究,获得最优的反... 详细信息

碳化硅外延技术是采用化学气相沉积设备在N型4H-SiC衬底上进行同质外延生长,而外延生长设备所具有的温度场和气流场的状态决定了外延生长的成膜质量。文章以水平热壁技术路线为例,通过对反应腔室的温度场和气流场进行研究,获得最优的反应腔室结构;并通过对外延工艺的研究,获得优异的工艺控制效果;实现外延生长速度大于60μm/h,不同外延膜厚均匀性小于1.2%,不同掺杂浓度均匀性小于3%,缺陷密度小于0.2 ea/cm^(2),外延层表面方均根粗糙度小于0.15 nm,并且实现连续30炉次外延工艺控制的结果稳定。

关键词：碳化硅外延设备温场气流场

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集成电路中金属互连工艺的研究进展

半导体技术 2023年第12期48卷 1053-1061页

作者：张学峰北京北方华创微电子装备有限公司北京100176

随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸... 详细信息

随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸效应使得Cu互连技术无法满足性能需求。由于低κ材料在工艺集成上的限制,尺寸微缩导致的RC延时主要通过金属化方法来抑制。介绍了金属互连工艺的发展和挑战,综述了为解决上述问题近几年金属互连技术的最新研究进展,包括新工艺和新材料的开发以优化传统的扩散阻挡层/衬垫层,Ru半大马士革工艺以及混合金属互连工艺,展望了后摩尔时代金属互连技术的发展。

关键词：铜(Cu)互连低κ材料后端工艺(BEOL) 金属化尺寸微缩

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一种在深硅刻蚀工艺中减小底部圆角的方法

半导体技术 2022年第1期47卷 42-45,64页

作者：林源为赵晋荣北京北方华创微电子装备有限公司北京100176

由于存在化学刻蚀的各向同性作用,不可避免地会在等离子体深硅刻蚀工艺中出现底部圆角,而过大的底部圆角给许多工艺应用带来不利影响。为了减小在等离子体深硅刻蚀中的底部圆角,对埋入式扇出型封装中的硅微腔刻蚀和2.5D封装中的硅通孔(T... 详细信息

由于存在化学刻蚀的各向同性作用,不可避免地会在等离子体深硅刻蚀工艺中出现底部圆角,而过大的底部圆角给许多工艺应用带来不利影响。为了减小在等离子体深硅刻蚀中的底部圆角,对埋入式扇出型封装中的硅微腔刻蚀和2.5D封装中的硅通孔(TSV)刻蚀进行了研究。通过在BOSCH工艺中引入偏置电极功率递增和单步沉积时间递增的组合,硅微腔和TSV中的底部圆角高度分别从13.6μm和12μm减小到了6.6~10.0μm和8.4μm。该方法有望实际应用于微电子机械系统(MEMS)器件的制造和电子器件的先进封装等领域。

关键词：深硅刻蚀减小底部圆角硅微腔硅通孔(TSV) 先进封装

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低压电柜设备供电系统的阶段性保护策略研究

电气技术与经济 2024年第5期 50-52页

作者：康亚鹏北京北方华创微电子装备有限公司

本文主要研究低压电柜设备供电系统的阶段性保护策略。通过分析低压电柜在供电系统中的重要性及其常见的故障类型,提出了一套阶段性保护策略。这套策略包括初级保护、中级保护和高级保护三个阶段,旨在通过层次分明的保护措施,有效预防... 详细信息

本文主要研究低压电柜设备供电系统的阶段性保护策略。通过分析低压电柜在供电系统中的重要性及其常见的故障类型,提出了一套阶段性保护策略。这套策略包括初级保护、中级保护和高级保护三个阶段,旨在通过层次分明的保护措施,有效预防和减少低压电柜故障的发生,确保供电系统的稳定运行。本文采用仿真分析和实际案例研究的方法,验证了阶段性保护策略的有效性和实用性,为低压电柜设备的供电系统安全提供了理论和实践指导。

关键词：低压电柜供电系统阶段性保护策略系统安全故障预防

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光刻机多面体主基板的设计与算法

中国机械工程 2013年第9期24卷 1164-1168页

作者：吴飞王茜袁志扬魏巍陈文枢上海微电子装备有限公司上海201203

论述了一种扫描式投影曝光光刻机主基板的设计制造过程,在该主基板上需要安装投影物镜和多个纳米级高精度测量分系统。为满足设计需求,规划了整机内部结构所需占用的最小三维空间,并基于计算几何的方法设计主基板和测量支架。首先进行... 详细信息

论述了一种扫描式投影曝光光刻机主基板的设计制造过程,在该主基板上需要安装投影物镜和多个纳米级高精度测量分系统。为满足设计需求,规划了整机内部结构所需占用的最小三维空间,并基于计算几何的方法设计主基板和测量支架。首先进行数据的采集,对主基板和测量支架的安装面上的接口和支撑位置进行有效定义,明确所有相关接口在三维空间内的位置数据;其次采用凸包算法求解获得主基板多面体的外形轮廓,由于光刻机内部结构的复杂性,还要对模型进行局部修正;再次,结合平面切剖多面体算法设计主基板内部结构;最后,经有限元仿真验证取得了提高振动模态和减小结构质量的双重改进效果,达到了设计性能指标并且该结构适合工程制造。

关键词：多边形多面体凸包算法平面与凸多面体相交一阶模态

DMD衍射模型建立及其在激光直写机台中的应用

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激光与光电子学进展 2023年

作者：方林蔡健叶加良蔡潍张琦合肥芯碁微电子装备股份有限公司

数字微镜器件（digital micromirror devices, DMD）是激光直写光刻设备（LDI）的核心光学器件。本文基于LDI实际生产条件建立了相关衍射模型，仿真和分析了不同参数下DMD频谱面衍射光斑分布和像平面成像质量的对应关系，解释了同一型号... 详细信息

数字微镜器件（digital micromirror devices, DMD）是激光直写光刻设备（LDI）的核心光学器件。本文基于LDI实际生产条件建立了相关衍射模型，仿真和分析了不同参数下DMD频谱面衍射光斑分布和像平面成像质量的对应关系，解释了同一型号的DMD投影图形对比度差异原因，与实验结果一致。首次提出通过改变光线入射角来调控DMD的衍射光斑分布，从而提升激光直写设备图形解析效果。解决了工艺批次带来的DMD投影图形对比度不佳问题，降低了直写光刻设备的物料成本。

关键词： DMD 直写光刻衍射模型图像对比度

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变温LPCVD沉积氮化硅薄膜的均匀性优化

微纳电子技术 2021年第3期58卷 271-277页

作者：任攀魏明蕊武鹏科马少宇刘贝贝王尉孙妍北京北方华创微电子装备有限公司北京100176

以低压化学气相沉积(LPCVD)热壁立式炉为实验平台,由二氯硅烷和氨通过LPCVD工艺合成氮化硅薄膜,利用降温成膜提高氮化硅薄膜的膜厚均匀度。基于气体碰撞理论建立了氮化硅薄膜沉积速率与反应气体浓度的关系式。分析比较了LPCVD炉内不同... 详细信息

以低压化学气相沉积(LPCVD)热壁立式炉为实验平台,由二氯硅烷和氨通过LPCVD工艺合成氮化硅薄膜,利用降温成膜提高氮化硅薄膜的膜厚均匀度。基于气体碰撞理论建立了氮化硅薄膜沉积速率与反应气体浓度的关系式。分析比较了LPCVD炉内不同升温速率沉积氮化硅薄膜的表面性能。发现在变温沉积阶段,选择合适的降温速率是实现薄膜沉积过程中预设温度变化的关键。在保证各温度区平均膜厚和晶圆片之间膜厚均匀度基本不变的前提下,通过实验找到沉积阶段的最佳变温速率,将晶圆片内(WIW)均匀度优化到1%以下,比恒温沉积薄膜的均匀度提高了约70%。这将有助于设备工艺能力的提升,更好地适应IC芯片工艺关键尺寸的缩小趋势。

关键词：低压化学气相沉积(LPCVD) 均匀度氮化硅变温沉积晶圆片内(WIW)

北方华创微电子:激活文化活力促安全行为转变

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劳动保护 2024年第3期 40-41页

作者：孙亚林王仲丁光华刘彤彤北京北方华创微电子装备有限公司

北京北方华创微电子装备有限公司(以下简称“北方华创微电子”)成立于2001年,是北方华创科技集团股份有限公司下属企业,所开发的刻蚀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备等产品已广泛应用于集成电路、半导体照明、功率半导体、先... 详细信息

北京北方华创微电子装备有限公司(以下简称“北方华创微电子”)成立于2001年,是北方华创科技集团股份有限公司下属企业,所开发的刻蚀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备等产品已广泛应用于集成电路、半导体照明、功率半导体、先进封装、光通信及化合物半导体等领域。公司始终以客户需求为导向,持续创新,依托精良的品质及卓越的服务,与合作伙伴加强合作,打造半导体工艺装备技术、产品、服务一体化的专业解决方案平台,推动产业进步,创造无限可能。

关键词：产业进步持续创新化合物半导体功率半导体半导体工艺物理气相沉积半导体照明行为转变

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一种用于先进封装的圆台硅通孔的刻蚀方法

电子与封装 2023年第3期23卷 114-119页

作者：林源为赵晋荣曹泽京袁仁志北京北方华创微电子装备有限公司北京100176

在集成电路的制造阶段延续摩尔定律变得越发困难,而在封装阶段利用三维空间可以视作对摩尔定律的拓展。硅通孔是利用三维空间实现先进封装的常用技术手段,现有技术中对于应用于CMOS图像传感器件封装的圆台硅通孔,采用的是在顶部不断横... 详细信息

在集成电路的制造阶段延续摩尔定律变得越发困难,而在封装阶段利用三维空间可以视作对摩尔定律的拓展。硅通孔是利用三维空间实现先进封装的常用技术手段,现有技术中对于应用于CMOS图像传感器件封装的圆台硅通孔,采用的是在顶部不断横向刻蚀的方式实现的,不利于封装密度的提高,且对于光刻设备的分辨率有一定的要求。针对现有技术中的问题,一种严格控制横向刻蚀尺寸(仅占原始特征尺寸的3%~12%)的圆台硅通孔刻蚀方法被研究探索出来。该方法通过调节下电极功率(≤30 W),获得了侧壁角度可调(70°~88°)、通孔底部开口尺寸小于光刻定义特征尺寸的圆台硅通孔结构。这一方法有望向三维集成电路领域推广,有助于在封装阶段延续摩尔定律。

关键词：先进封装圆台硅通孔等离子刻蚀法