基于深度融合的全自动石英坩埚气泡检测方法

针对石英坩埚透明层中气泡检测依赖于人工肉眼检测,存在着效率低、准确性不高的问题,提出了一种基于深度融合气泡检测算法(DFBDA)。首先,利用智能机械臂夹持工业显微镜,自动采集石英坩埚透明层的气泡视频图像;然后,使用融合形态学变换的气泡分割和轮廓提取算法,以确保对气泡的准确分割;最后,通过深度融合方法对多帧相似气泡进行融合,实现了对气泡准确位置的三维重建。针对不同坩埚样品的测试验证,实验结果表明,方法对气泡的平均识别准确率达到了98.7%,速度和精度都满足工业需求。

国产电容器的质量评价方法

电容器作为电路系统中广泛使用的基本元件,其质量直接影响到电路性能的发挥。面向信息领域国产化替代需求,系统研究和探讨了开展国产电容器(器件级)验证评价时可选择的质量检测和可靠性评价方法,以及可参考的通用评价准则。同时,结合实践案例,重点阐述了国产电容器在实施验证过程中和实际使用中的注意事项,为相关领域工程师开展国产电容器的可用性和可靠性评价工作提供了参考范例。

碳化硅压力传感器欧姆接触电阻率的测量方法

鉴于碳化硅离子扩散系数低、杂质离化能高,难以形成可靠的欧姆接触,为了解决碳化硅压力传感器芯片的高温欧姆接触可靠性问题,对其电阻率测量问题进行探讨。通过对T-LTM测试原理的介绍与分析,结合芯片生产工艺流程,制备Ni/Au电极与N型碳化硅的T-LTM测试图形,在氮气氛围下进行了700℃和1000℃的合金实验。最终实验结果显示合金温度对I-V线性关系的显著影响,结合T-LTM测试分析,测定接触电阻率值,验证是否形成良好的欧姆接触。该研究为碳化硅压阻式高温压力传感器的开发提供了技术参考。

基于栅极限流的SiC MOSFET栅电荷测试方案

SiC MOSFET是一种高性能的电力电子器件,其开通/关断过程中积累/释放的栅电荷Q_(g)对MOSFET的开关速度、功率损耗等参数有重要影响。通常采用在栅极设置恒流源驱动,对时间进行积分的方法来测量Q_(g)。为了降低驱动复杂度,提高测试结果精度和可视性,基于双脉冲测试平台的感性负载回路,改用耗尽型MOSFET限制栅极电流实现恒流充电,对SiC MOSFET进行测试。同时利用反馈电阻将较小的栅极电流信号转换为较大的电压信号。实验结果表明:在误差允许范围(±5%)内该测试方案能较为准确地测得SiC MOSFET的Q_(g),测试结果符合器件规格书曲线。

数字光栅调焦调平传感器的工艺适应性

数字光栅位移测量技术将CMOS相机的像素阵列当作一个“数字化”的光栅,通过构造光学光栅像和数字光栅的周期差,利用微米级的光学光栅像,实现纳米级的位移测量。其可以应用于光刻机的调焦调平传感器中,结合倾斜入射的检测光路,对晶圆表面高度进行精确测量。在实际测量中,晶圆表面意外出现的图形会干扰光学光栅的反射成像,进而影响图像处理结果。针对上述问题,本文提出一种数字光栅位移测量的工艺适应性方法,以数字光栅周期为单位,对存在干扰图案时的CMOS图像进行光强重建和光强曲线恢复。该方法能在晶圆基底出现较大面积图案时表现出很好的稳定性,且可以适应多种表面缺陷,如划痕、颗粒、污渍和沟槽等。实验结果表明,经图像光强重建后,光强曲线的均方误差大幅减小,修正后的Z向测量误差在±33 nm(±3σ=±41.2 nm)以内。该方法能增强数字光栅调焦调平传感器的工艺适应性,为调焦调平方法提供技术参考。

交/直流薄膜方块电阻测试系统设计与分析

四探针法测量薄膜方块电阻具有测量精度高、稳定性好等优点,被广泛应用于薄膜器件制备、半导体微区掺杂等领域。为了提高薄膜方块电阻的测试速度及精度,以改进的范德堡法原理为基础,采用压控电流源方式输出稳定的电流,利用LabVIEW软件搭建了一套能使用交/直流测量薄膜方块电阻的测试系统。为了验证该测试系统的合理性及测试速度,选取Pt金属薄膜作为被测样品进行方块电阻的测量。测试结果表明,直流法和交流法都能精确测量薄膜方块电阻,直流法和交流法的单次测试时间分别为0378 s和0317 s,系统的测试速度优于商用280SI半导体设备。交流法测试Pt金属薄膜方块电阻的抗干扰能力比直流法强。该系统为被测样品选取合适的测试电流和测试方法提供了参考,对薄膜样品进行变温电阻率连续测量具有重要意义。

陶瓷封装外壳多表面外观检测机构的设计与应用

由于对陶瓷封装外壳的特殊设计需求以及对批次间一致性要求越来越高,人工质检不再能完全满足要求。针对外壳的外形特点、缺陷特点以及生产特点,通过对融合人工智能(AI)检测技术的封装外壳缺陷自动检测算法的研究,设计了多金、缺金、凹/凸点等关键外观缺陷的检测方案。通过开发多表面缺陷检测机构,实现陶瓷封装外壳多个表面缺陷检测的自动化,保证了多表面缺陷均可检测性。该检测机构搭配不同镜头和多角度光源,提高了机器视觉采集能力。相比人工检测,该检测机构的检测能力较高,并实现效率提升2倍以上。该多表面外观检测机构的应用提高了产品检验质量和检验一致性,实现了人工检测向全自动检测的跨越。

半导体晶圆检测关键连续波深紫外激光光源研制

深紫外激光是半导体领域的关键光源。基于非线性频率变换的全固态深紫外激光具有结构紧凑、价格低廉等优势,有广泛需求。受限于晶体非线性系数较线性介电常数小数个数量级,深紫外激光通常以具有高峰值(千瓦级)的脉冲形式获得,连续波深紫外激光效率较低,其实用化极其困难。高峰值的紫外激光通常会对半导体表面及内部产生损伤,限制了半导体晶圆缺陷等装备的应用和发展。

基于浮动电源供电技术的多节电池监控电路测试解决方案分析

阐述针对多节电池监控电路LTC6803,采用浮动电源供电方案,通过集成和优化模数转换器测试技术、模拟开关测试技术以及数字电路测试技术等多种方法,完成对此款电池监控芯片的测试开发。

GaN器件辐照效应与LDO电路的单粒子敏感点协同设计研究

创新地开展p型栅GaN器件的单粒子辐照与建模研究,提取的单粒子激励电流被加载用于全GaN的低压差线性稳压器(LDO)稳压电路的单粒子设计中,获得了该电路单粒子敏感节点,最终得到该节点在重载状态与轻载状态时对应的单粒子瞬态(SET)响应分别为500 mV/60 ns,1210 mV/60 ns。上述研究建立起GaN器件-全GaN基电路的T-CAD/SPICE单粒子效应协同设计方法。

微波探针台屏蔽腔体的设计及仿真

从微波探针台用途及应用领域出发,介绍了微波探针台屏蔽腔体的作用及设计要求;通过使用CST软件中独有的精简模型仿真方法,对屏蔽腔体进行电磁仿真分析评估,并使用导电材料对其屏蔽效能进行了提升;最后对设备的特殊需求及后续发展进行展望。

基于连续双脉冲测试的GaN HEMT动态导通电阻变化及测量方法

实际应用中,GaN HEMT的动态导通电阻会随着工作电压、工作温度等因素的变化而改变,相同温度下的实际值常与静态测量结果有所差异。由于实验条件及测量方法不同,同一型号的器件往往会出现不一致的测试结果,对应用工况的设计与监测带来了困难。针对这一问题,提出了基于连续双脉冲的测试方法,并提出了一种基于差分计算的动态导通电阻提取方法,以更准确地提取器件的动态导通电阻。进一步讨论了母线电压和温度对器件动态导通电阻的影响,当母线电压增大时,GaN HEMT的动态导通电阻表现出先增大后减小的非单调的变化特性,动态导通电阻的标准值基本不随温度变化而改变。最后,探究了GaN HEMT动态导通电阻变化的机理,进一步加深了对器件动态导通电阻变化的理解。

红外测温仪在碳化硅单晶生长炉中的应用

碳化硅单晶生长炉的温度监测及控制是碳化硅晶体生长工艺的关键。针对碳化硅单晶生长炉的高温测量需求及使用工况,分析了红外测温仪测温的工作原理及分类,研究了碳化硅单晶生长炉的测温结构及温度控制技术。通过引入模糊PID算法实现了热场温度的稳定控制,经过升温测试试验,达到碳化硅工艺生长的要求。

Si/SiO_(2)多层膜线宽关键参数精细化表征技术研究

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO_(2)多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,σLER分别为2.70、2.35、2.30 nm,σLWR分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。

功率半导体发展与测试技术研究

以GaN、SiC新材料功率半导体为代表的高性能功率器件和功率模块的出现,在太阳能光伏、风能、新能源汽车、高性能电源、储能、家电等领域广泛应用,其电压电流能力的提升,开关速度和功率密度的提升,对功率半导体的性能和可靠性提出了新的要求,对制造过程各阶段的测试要求也提出了新的挑战。通过分析新材料技术特点和生产工艺要求的研究,研究相关参数测试方法和测试流程,提出了降低功率模块制造成本、提高模块可靠性的基本要求和方法。

故障树分析法在磁控溅射台故障诊断中的应用研究

提出基于故障树分析的磁控溅射台故障诊断方法,以磁控溅射台方阻均匀性异常故障为例,演示了故障树分析法从建树到定性分析故障原因的全过程,结果表明故障树分析法能够快速准确地定位故障原因,是一种行之有效的复杂系统的故障诊断方法。

大尺寸厚层硅外延片表面滑移线缺陷检验研究

目前制约大尺寸厚层硅外延产品高质量生产的主要因素是表面滑移线,而滑移线的过程控制严重依赖于滑移线的完整、准确检验识别。通过对不同宏观显现的滑移线表征方法的研究,比较了各类检验的误差来源,分析出了影响硅外延滑移线量化计算的主要因素,制定了科学合理的检验策略,提高了批量生产过程中滑移线检验的准确性与稳定性,取得了显著成效。

高精度激光共焦半导体晶圆厚度测量

针对半导体晶圆厚度的高精度非接触测量问题与需求,提出了基于激光共焦的高精度晶圆厚度测量方法。该方法利用高分辨音圈纳米位移台驱动激光共焦光探针轴向运动扫描,利用激光共焦轴向响应曲线的峰值点对应物镜聚焦焦点的特性,分别对被测晶圆上下表面进行高精度瞄准定位;通过光线追迹算法精确计算出晶圆表面每个采样点的物理坐标,实现了晶圆厚度的高精度非接触测量。基于该方法构建了激光共焦半导体晶圆厚度测量传感器,实验和分析表明,该传感器的轴向分辨力优于5 nm,轴向扫描范围可达5.7 mm,6种晶圆厚度测量重复性均优于100 nm,单次测量时长小于400 ms。将共焦定焦技术有效地应用于半导体测量领域,为晶圆厚度的高精度、无损在线测量提供了一种新技术。

浅谈AI智能技术在晶圆测试生产中的应用

AI智能技术作为当下科技领域的热点,其在晶圆测试生产中的应用逐渐显现出其巨大的潜力和价值。本文主要探讨了AI智能技术的定义,核心特点及其在晶圆测试生产过程中的实际应用。文章指出,AI智能技术在晶圆测试生产中发挥着越来越重要的作用,通过自动缺陷检测,测试数据分析和智能分类与分拣能力,为晶圆测试生产带来了革命性的变革。文章还探讨了AI智能技术在针痕检测方面的创新应用,不仅提高了生产效率和产品品质,还为企业赢得更多的市场竞争优势。最后文章展望了AI智能技术在晶圆测试生产中的未来发展情景,以便更好地认识AI智能技术在晶圆测试生产领域的重要性和影响。

面向航天元器件检测订单的调度方法

针对航天元器件检测品种多、批量小,检测任务集中、试验流程差异大、数据复用难度大的特点,建立面向航天元器件检测的订单调度框架,对多品类双特性资源进行差异化调度处理。构建以订单平均耗时与检测总成本最小化为目标的多目标优化模型,并提出一种基于局部优化的改进MOEA/D算法。同时考虑了多段式实数编码解码方案,结合以解方案可行程度为基础的局部优化算子与自适应惩罚函数,保证了种群中个体的质量与多样性。最后,以某航天元器件检测单位实际业务为案例进行方法验证,对比了所提算法与改进NSGA-Ⅱ算法、经典MOEA/D算法、NSGA-Ⅲ算法的优化效果,验证了所提方案在解决此类问题上的优越性。