数字图像相关方法中数字散斑场的制作与应用研究

针对数字图像相关(DIC)实验中,普通喷漆散斑无法满足超高温环境需求,研究了数字散斑场(DSPs)的制作和转移方法。数字散斑场的设计通过矩阵转换确定每个散斑点的圆心坐标,然后给每个圆心坐标施加一个随机度,并由MATLAB软件编程实现。用激光打标技术将其转移到试件表面,通过圆度和面积比分析了散斑的精度,并通过平均灰度梯度法将喷漆散斑和数字散斑场进行对比分析。研究结果表明,运用激光打标技术转移的数字散斑场精度高于普通喷漆散斑且质量稳定。将数字散斑场运用于拉伸和高温焊接实验,实验中散斑随着试件一起变形,没有出现脱落及遇高温融化等现象。

皮秒激光铝合金黑色标刻实验与理论建模分析

使用皮秒激光时,通过改变激光标刻参数,可以在铝合金表面得到不同对比度的黑色图案。通过激光扫描显微镜对实验标刻样本表面进行测量,并通过电磁波理论建模对皮秒激光打黑机理进行分析。研究发现,激光标刻样本宏观基体表面存在微纳尺度的最大高度值不同的密集峰谷形貌。样本表面微纳峰谷形貌的最大高度值越大,表面反射率越低,从而形成对比度较大的黑色图案。通过样本灰度值得到的对比度与理论建模得到的对比度几乎一致,这证实上述机理是激光打黑铝合金的主要原因。

钝化层刻蚀(PAS2)电弧缺陷成因分析及改善方案研究

分析表明,在半导体刻蚀工艺中电弧(Arcing)缺陷一直是难以解决的挑战,尤其是绝缘介质刻蚀如通孔刻蚀、钝化层刻蚀(PAS2)工艺等。电弧缺陷对产品的影响是致命的,通常会造成产品报废,同时这种缺陷在发生的瞬间由于急剧的物理反应将产生大量的颗粒,对腔体造成污染。电弧缺陷的产生跟腔体的RF系统的硬件设计,工艺程式的参数设定、晶圆表面的图形结构、被刻蚀的膜层结构及上下层的连线等诸多因素有关。研究涉及的产品(称为产品A)上钝化层刻蚀(PAS2)工艺在量产过程中长期存在电弧(Arcing)缺陷异常发生率高(万分之六)的问题,远高于万分之一的业界标准。同时绝大部分的电弧缺陷均发生在晶圆Notch方向的Laser Mark结构上。探讨介质刻蚀工艺电弧缺陷的形成机理,并对所在工厂钝化层刻蚀工艺晶圆Laser Mark结构电弧缺陷的成因进行系统性的分析,同时对其解决方案进行详细的分析。