电感耦合等离子体CVD制备Si薄膜的研究

电感耦合等离子体(ICP)是一种极具发展前景的低温高密度等离子体源,已经在大规模集成电路的深亚微米刻蚀和大面积均匀薄膜的淀积中得到广泛应用。采用自主设计的ICP-CVD设备,在不同的衬底条件和SiH4浓度下制备了一系列的Si薄膜样品。采用多种结构分析手段对样品进行了测试,发现薄膜是非晶相、结晶相和孔隙的混合物,在较低的放电功率下即出现了相当比例的结晶相,对样品电导率和光学带隙的测试也进一步验证了这一结果。

ICPECVD法低温制备氧化硅薄膜的致密性

以SiH_4和O_2作为反应气体,利用电感耦合等离子体增强型化学气相淀积（ICPECVD）技术在100~200℃内制备了氧化硅薄膜,采用HF酸腐蚀速率法来表征其致密性,并通过正交试验设计的方法研究了射频功率、反应室压强和衬底温度三个关键工艺参数对氧化硅薄膜致密性的影响,并对结果进行了优化。实验数据的方差分析结果表明,影响氧化硅致密性的工艺参数主次顺序为衬底温度、射频功率和反应室压强,并得到了各因素对氧化硅致密性的影响趋势,同时讨论了其影响机理。最后得出了制备氧化硅薄膜的最优化工艺参数组合。

基于SIMOX的耐高温压力传感器芯片制作

针对石油化工等领域中高温下较高压力测量的要求，设计了压阻式压力传感器敏感芯片，采用SIMOX技术的SOI晶片，在微加工平台上通过低压化学气相淀积法（LPCVD）均相外延硅测量层、浓硼离子注入、热氧化、光刻、电感耦合等离子体（ICP）深刻蚀、多层合金化等工艺流程制作了该芯片，将其封装后，研制出了高精度稳定性佳的耐高温压阻式压力传感器．封装工艺进一步改善后，该芯片工作温区有望拓宽到300～350℃．

一种基于TSV和激光刻蚀辅助互连的改进型CIS封装

提出了一种基于硅通孔(TSV)和激光刻蚀辅助互连的改进型CMOS图像传感器(CIS)圆片级封装方法。对CIS芯片电极背部引出的关键工艺,如锥形TSV形成、TSV绝缘隔离、重布线(RDL)等进行了研究。采用低温电感耦合等离子体增强型化学气相淀积(ICPECVD)的方法实现TSV内绝缘隔离;采用激光刻蚀开口和RDL方法实现CIS电极的背部引出;通过采用铝电极电镀镍层的方法解决了激光刻蚀工艺中聚合物溢出影响互连的问题,提高了互连可靠性。对锥形TSV刻蚀参数进行了优化。最终在4英寸(1英寸=2.54 cm)硅/玻璃键合圆片上实现了含有276个电极的CIS圆片级封装。电性能测试结果表明,CIS圆片级封装具有良好的互连导电性,两个相邻电极间平均电阻值约为7.6Ω。