半导体硅片加工过程复合控制策略研究及仿真

复合优先级控制策略CPC是一种兼顾投料与调度策略的生产过程综合控制策略。通过比较加工任务的复合优先级系数,CPC策略能够确定下一个加工任务,以及决定何时投放新工件。CPC策略甚至能够暂停非瓶颈设备以避免瓶颈设备前的在制品堆积。仿真结果表明,这种复合控制策略是一种能够同时优化多种性能指标的生产过程控制策略,可降低加工周期及其方差,减少生产过程中的在制品数,提高设备利用率及生产率等。

大直径硅片加工技术

对硅片直径的发展趋势进行了预测，简述了几种新型加工技术的机理和方法。

硅片加工关键设备国产化解决方案

进口硅片加工设备价格昂贵，使硅片的加工成本居高不下，然而金融危机未过，欧债危机紧跟而来，国际硅片价格一降再降，国内硅片加工企业而临严峻考验。如何帮助光伏企业走出困境，迎来发展的春天，硅发县有自主知识产权的硅片加工关键设备是必经之路。

BiCMOS—硅片加工的新浪潮

目前,有股新的浪潮正在与CMOS加工技术进行激烈的竞争,这就是Bi CMOS技术。明智的人都将乘着它进入新的世纪;而那些忽略了它迅速聚积起来的力量的人,将像八十年代初期忽略了CMOS强人力量的半导体公司一样被淘汰掉。

大尺寸集成电路和硅片表面加工技术

随着半导体技术的发展,特别是大尺寸硅片在集成电路中的应用,对硅片表面平整度及加工精度提出了越来越高的要求。根据当前硅片向直径400mm以上及特征线宽0.07μm发展的趋势,主要介绍以在线电解修整(Electrolytic In-process Dressing,ELID)磨削和化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)等复合加工为主的几种硅片表面加工技术,并简要说明其加工机理和应用。

单硅片单面硅微机械加工的热温差式流量传感器

在（111）硅片上研制了一种单硅片单面硅微机械加工的热温差式流量传感器。利用Comsol仿真软件对敏感结构参数进行优化设计,最大程度降低了传感器的热损耗,提高了传感器灵敏度和响应时间。此外,得益于MEMS微创手术MIS（Micro-openings Inter-etch＆Sealing）工艺技术使得加工后的芯片尺寸仅为0.7 mm×0.7 mm,测试结果表明：传感器灵敏度为107.88m V/（m/s）W（无放大处理）,检测响应时间仅为1.53 ms,综合精度为±4%。

硅片纳秒激光附加电流打孔实验研究

针对硅片具有反射率高、吸收率低等缺点,为了提高纳秒激光(波长为355 nm)在硅片上打孔蚀除材料效率,设计附加电流场装置,建立单脉冲烧蚀阈值模型,经过实验计算得到硅片烧蚀阈值为1.885 J/cm^(2)。采用电流场辅助激光环切式进行硅片打孔,分别在激光加工次数和附加电流不同时做实验研究,当激光加工次数较少而附加电流较大时,激光加工的微孔入口孔和出口孔直径均显著增加,锥度减小,蚀除材料效率增大;当激光加工次数较多时,施加电流后由于多脉冲的累积效应,微孔直径变化不明显,这是由于附加电流场导致硅片内自由电子增多,更多的自由电子与激光光子发生碰撞,增加硅片对激光能量的吸收。实验表明,附加电流增加了硅片对波长为355 nm纳秒激光光子的吸收率,提高了硅片蚀除材料效率,也为高效率的纳秒激光加工硅片提供一种新方法。

硅片多线切割机张力控制方法研究与探讨

多线切割技术是目前硅片切割加工中广泛采用的技术,而切割机床走丝系统的张力控制对硅片的加工质量有重要影响。文中对切割线张力的特点和控制要求、常见的张力控制方式以及采用伺服电机控制的张力控制系统等问题进行了研究与探讨。

游离磨料线锯硅晶体表面质量和加工精度实验研究

通过进行游离磨料线切割硅晶体的正交试验,分析了各工艺参数对加工表面粗糙度和总厚度偏差的影响趋势。通过对试验结果进行了方差和显著性分析,找出了这些工艺参数对表面粗糙度和总厚度偏差影响权重大小,并得到一组最优的参数组合。结果表明:表面粗糙度随着走丝速度、初始张紧力、切割液浓度的增大而减小,随着进给速度的增大而增大。走丝速度、切割液浓度、进给速度对总厚度偏差的影响与对表面粗糙度的影响趋势基本一致,而随着初始张紧力的增大,总厚度偏差先减小后增大,且这些参数中,进给速度对表面粗糙度影响最大,而初始张紧力对总厚度偏差影响最大。

微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术

介绍了一种新颖的微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术,该技术充分利用(111)硅片的晶向分布和各向异性湿法腐蚀的特性。通过在单晶硅片表面制作一系列微型释放窗口来定义结构的轮廓及尺寸,实现在单晶硅片内部选择性可自停止腐蚀技术,制作出不同结构尺寸的腔体。同时,结合不同器件结构设计的需求,缝合微型释放窗口并进行后续工艺制作及最终可动结构释放。该技术采用微创手术式单硅片单面体硅工艺替代传统的表面微机械工艺,制作工艺简单,既具有单硅片单面加工的优势又便于与IC工艺兼容。文章详细讲述了微创手术式三维微机械结构的成型机理和工艺流程,并针对其关键技术进行了系统的分析,取得了令人满意的结果。

复合优先级控制策略研究及其在半导体生产线调度中的应用

复合优先级控制策略从提高制造系统综合性能的角度出发,利用复合优先级系数反映系统内的局部信息及全局信息对待加工任务优先级的影响;通过计算比较待加工任务的复合优先级系数,可确定哪个工件先进行加工,还可确定新工件投入生产线进行加工的时间。仿真结果表明,所提出的复合优先级控制策略具有综合优化系统性能指标的能力,可同时降低平均加工周期及其方差,减少在制品WIP数,提高生产率,缩短工件的等待时间。

中国太阳能电池制造设备的现状及发展

我国电子专用设备工业协会统计数据显示,2008年我国光伏设备销售收入达25亿元。我国光伏设备企业已具备成套供应能力,从硅片加工,电池片、组件的生产,纯水的制备、环保、净化工程,以及组件检测设备和模拟器等。部分产品已开始对外出口。硅材料加工设备中性价比高,在国内市场占据绝对统治地位,并已批量出口。多线切割机也已取得技术性突破,多晶硅铸锭炉也已在国内企业中得到广泛使用。

铸锭多晶硅电池生产流程及信息跟踪

在新能源开发利用领域硅基光伏材料占有较大比重,其中铸锭多晶硅光伏电池是当前太阳能电池的主要品种。生产多晶硅电池需要经历众多的加工工序,准确有序记录和跟踪物料流向及各工序相关信息是工艺研究和技术改进的基础。就铸锭多晶硅电池片生产流程及各工序信息跟踪问题进行了论述,并对实施信息跟踪时易出现的问题进行了分析。

GK4620多线切割机的断线与排线检测技术

我公司生产的太阳能硅片多线切割机GK4620的面世，打破了国外垄断，填补了国内空白，改变了光伏产业中硅片加工关键设备完全依赖进口的局面，满足了关键设备国产化的迫切需求，对振兴民族工业意义深远。该机床对运行的可靠性要求很高，保护功能齐全，本文主要介绍断线与排线检测装置在该机床上实现的方法。

包覆型磁性磨粒的制备工艺及性能研究

针对黏接法和烧结法制备磁性磨粒工艺过程中的破碎难题,采用化学法制备以Fe_3O_4为核、SiO_2为壳的包覆型磁性磨粒。通过透射电镜、X射线衍射、红外光谱和磁感应强度对该磨粒进行性能分析,用制备出的包覆型磁性磨粒加工硅片,并进行加工性能研究。结果表明,包覆型磁性磨粒的制备工艺简单,性能良好,且用此包覆型磁性磨粒可以有效加工硅片。

单片湿法刻蚀机供酸管路系统设计

介绍湿法刻蚀技术在硅片加工中的应用,重点讨论了湿法刻蚀设备中供应化学液的化学管路系统的设计,管路上主要安装的部件及其功能,以及各部件的布置方式。通过对湿法刻蚀技术中主要工艺参数的影响程度来分析和调整管路上主要部件的使用和布置位置。

游离磨料线切割硅晶体中的磨粒力学行为研究综述

游离磨料线切割具有切割效率高、切口材料损耗小、表面损伤程度浅、厚度小、切割噪声小等优点而广泛应用于半导体和光伏产业。本文阐述了游离磨料线切割的原理,对游离磨料线切割过程中磨粒力学行为的理论模型研究进行了综述,主要包括磨粒压入力学模型、流体动压滚动力学模型、切削变形力学模型。此外,还从多磨粒的压入效应、切割液的运动方式上对加工中磨粒力学行为仿真进行了归纳,在实验研究方面对磨粒的加工状态和锯切力研究进行了总结。本文的研究成果对于推动游离磨料线切割技术的深入研究和推广应用具有较好的参考意义。

我国光伏设备技术发展现状与趋势

1发展现状 1．1整体情况 日前，我国光伏设备企业从硅材料生产、硅片加工、太阳电池片、组件的生产及相应的纯水制备、环保处理、净化工程的建设到与光伏产业链相应的检测设备、模拟器等，已经具备成套供应能力，部分产品如扩散炉、管式PECVD、单晶炉、多晶铸锭炉、层压机、检测设备等，已有不同程度的出口。

半导体工业真空泵油的处理与再造利用

介绍了半导体工业真空泵油,在对其性能特点进行比较的基础上,着重对杜邦全氟聚醚油的性能、特点做了介绍,并提出利用方案。

超纯水生产要点

从第一级过滤到使用点的管道系统,有许多因素决定硅片加工用水的质量。 就像生物本身离不开水一样,水对于半导体生产来说,是至关重要的。生物可以从水的有益成分中获得好处,而半导体生产需要的却是超纯水。 在所有的硅片加工处理过程中,每一块硅片的漂洗要消耗数百加仑的水,水与硅片间的接触使得水中的各种成份都有许多机会沾污硅片,从而造成半导体电路的缺陷,这是现今硅片加工过程中最讨厌的事。 半导体设备与材料协会推荐的超纯水指标,详细列举了目前半导体厂家最为关心的水的各种成份(见表1)。本文为了便于讨论,把这些成分分成以下五个大类: 1.溶解的离子; 2.二氧化硅; 3.细菌; 4.总有机(可氧化的)碳(TOC); 5.各种粒子。