北方华创微电子:激活文化活力 促安全行为转变

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。

集成电路刻蚀装备及其核心部件的发展历程

1947年贝尔实验室诞生第一块晶体管,经过70多年的发展,集成电路芯片技术已日新月异,人类已向1 nm技术节点发起挑战。随着集成电路制造技术的飞速发展,新材料、新结构的不断引入,High-k栅氧化物层+金属栅极、鳍式场效应晶体管、环绕式栅极技术晶体管、垂直传输场效晶体管等技术对制造核心工艺中等离子体刻蚀设备的要求也越来越高。总结集成电路制造领域的等离子体刻蚀设备及其核心零部件技术发展历程和路线,对等离子体刻蚀设备的研发非常重要。本文就刻蚀设备的发展历史、静电卡盘、射频电源、射频匹配器、终点检测技术等核心零部件的技术发展路线进行探讨,为集成电路核心装备的开发提供思路。

制冷站双目标权重自适应非线性预测控制

针对传统制冷站控制系统易产生振荡,且无法实现系统性能整体优化的问题,本文提出一种制冷站非线性预测控制策略,优化目标函数设计为满足建筑冷量需求的同时,尽可能提高系统整体能效.为解决上述两个优化目标之间的矛盾关系,本文采用模糊逻辑设计了优化目标权重自适应模块,实时求取权重因子最优解;针对非线性系统在线优化求解困难问题,本文提出了基于神经网络的非线性滚动优化算法,采用神经网络作为反馈优化控制器,并将系统优化目标函数作为在线寻优性能指标,结合Euler-Lagrange方法和随机梯度下降法对控制器权值和阈值进行在线寻优,算法计算量小,占用存储空间适中,便于采用低成本的现场控制器实现制冷站预测控制.仿真实验结果表明,本文所提出的预测控制策略与PID控制相比,在未加入优化目标函数权重自适应模块情况下,系统平均能效比提高约32.5%;进行优化目标函数权重自适应寻优后,系统平均能效提高约39.43%.

铜互连新型阻挡层材料的研究进展

铜互连阻挡层材料起到防止铜与介质材料发生扩散的重要作用。因此,阻挡层材料需要满足高稳定性、与铜和介质材料良好的粘附性以及较低的电阻。自1990年代以来,氮化钽/钽(TaN/Ta)作为铜的阻挡层和衬垫层得到了广泛的应用。然而,随着晶体管尺寸微缩,互连延时对芯片速度的影响越来越重要。由于TaN/Ta的电阻率高且无法直接电镀铜,已经逐渐难以满足需求。文章综述了铜互连阻挡层材料的最新进展,包括铂族金属基材料、自组装单分子层、二维材料和高熵合金,以期对金属互连技术的发展提供帮助。

新时期国有企业党建工作与生产经营深度融合的路径探究

文章通过分析新时期国有企业党建工作与生产经营深度融合的重要性,提出新时期国有企业党建工作与生产经营深度融合的有效路径,包括同部署、同规划、同实施,做好顶层设计;同考核、同监督、同完善,提升工作效率;重共建、重质量、重创新,注入源头活水。

低压电柜设备供电系统的阶段性保护策略研究

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。

电气盒设备供电阶段保护与电力负载管理

本文针对电气盒设备供电阶段的保护与电力负载管理问题进行研究,旨在提出一种有效的解决方案。首先,通过分析电气盒供电阶段的特点和存在的问题,明确了保护与管理的重要性。接着,本文提出了一种基于智能监测与控制的电力负载管理系统,该系统能够实现对电气盒设备供电阶段的实时监测和精确控制,从而提高供电效率和保护设备安全。最后,通过实验验证了该系统的可行性和有效性。本研究为电气盒设备供电阶段的保护与管理提供了一种新的解决思路和技术支持。

基于Qt与TwinCAT的检测机控制系统设计

为了实现检测机对多个硬件的集成控制和智能检测需求,设计了一种基于Qt与TwinCAT的检测机控制系统软件。该系统软件利用倍福PLC控制多个伺服电机、多个视觉检测CCD以及多个光源等,然后通过ADS协议将下位机PLC的数据处理后集中显示到Qt开发的软件界面上,检测机控制系统采用C++与ST语言联合开发,利用Qt丰富的组件库和倍福的ADS通信库可以方便地进行上下位机之间的信息交换,实现了良好的人机交互功能。该系统已经在检测机实际生产中进行了测试并已应用,取得了良好的控制显示效果。

基础研究资助与管理领域的研究现状、热点及趋势

基础研究是整个科学体系的源头,全球科技竞争不断向基础研究前移。本文以Web of Science数据库收录的1992—2021年的643篇基础研究资助与管理领域文献为研究样本,运用科学知识图谱方法,揭示该领域的研究现状、热点及趋势,以期为我国基础研究资助与管理领域的理论与实践提供学术借鉴与参考。研究表明,该领域当前研究热点主要为基础研究与应用研究的辩证关系、基础研究投入、基础研究产出以及基础研究主体等,文献计量分析、科学计量分析以及数据包络分析等研究方法被广泛使用;未来研究可能会集中于基础研究与应用研究的辩证互动关系、基础研究主体及其合作发展、基础研究活动的影响效应与影响因素等方向。

含裂纹缺损关节软骨的单轴准静态拉伸性能

背景:关节软骨一旦出现裂纹缺损其力学性能会发生改变,而先前研究中针对受损关节软骨的探究多集中在压缩,对于拉伸性能的研究较少。目的:预先在软骨层试样上制造裂纹缺损,测试其单轴准静态拉伸性能。方法:选取新鲜成年猪膝关节的关节软骨,制备含裂纹缺损的软骨试样,在不同应力率下(0.001,0.01,和0.1 MPa/s)测试其拉伸性能,在不同恒定应力下(1,2,3 MPa)测试其蠕变性能。结果与结论:①不同应力速率下的拉伸实验中,随着应力速率的增加,达到相同应变所需的应力逐渐增大,且试件的杨氏模量随应力率的增加而增加;②不同应力速率下含裂纹缺损关节软骨的拉伸应力-应变曲线不重合,说明含裂纹缺损关节软骨的拉伸性能具有率相关性;③不同恒定拉应力水平下的蠕变实验中,蠕变应变随着拉应力水平的提高而增大,蠕变柔量随拉应力水平的提高而降低,并且随着蠕变时间的推移蠕变应变先快速增加后缓慢增加;④结果表明,不同应力率和不同恒定应力对含裂纹缺损关节软骨的拉伸力学性能影响较大,该实验结果可为缺损关节软骨的修复提供力学参考。

高温热处理a面AlN表面形貌演变机理

非极性a面AlN(a-AlN)能够从根本上解决极性AlN引起的量子限制斯塔克效应问题,是提升AlGaN发光器件效率的有效途径。但是,非极性AlN生长面临更大的挑战,目前难以实现低缺陷密度、高平整表面的非极性a-AlN。高温热处理是一种提高AlN质量的有效方法,但在热处理过程中,非极性a-AlN的表面形貌演变的物理机理尚不明确,直接影响了a-AlN表面改善与质量提升。本研究通过对a-AlN薄膜在不同条件下进行高温热处理,对样品的表面形貌演变过程进行了表征与分析,并结合第一性原理计算,揭示了高温热处理对非极性a-AlN表面的影响及其物理机理。结果表明,在高温热处理过程中Al、N原子更趋向于从a面与m面分解,而在c面吸附,使得a-AlN样品表面在高温热处理过程中出现了沿c轴方向的高取向性条纹原子台阶形貌,进而提高a-AlN材料质量。本研究为实现高质量非极性a-AlN材料及紫外发光器件提供了重要基础。

高G环境下大鼠胫骨的力学性能

背景:随着中国航天事业的发展,飞行员面临承受高G力学环境,这种环境会对飞行员骨骼造成严重影响。而胫骨作为最容易发生骨折的骨骼之一,目前对极端力学环境下胫骨生物力学研究较少。目的:通过高G离心加载装置制作动物模型,探究不同高G力学环境对大鼠生长发育和胫骨力学性能的影响。方法:取解放军军事医学科学院实验动物中心提供的雄性Wistar大鼠,通过高G离心加载装置设置悬臂以不同的转速和加速度运行模拟高G环境,并制作动物模型。每周称量大鼠体质量。取大鼠左侧胫骨进行三点弯曲实验,计算胫骨挠度、弹性模量、极限载荷;右侧胫骨进行蠕变实验,在胫骨中段皮质骨表面施加恒定应力并保持3600 s,观察其蠕变应变变化。实验已由天津理工大学动物伦理委员会批准。结果与结论:高G环境会影响大鼠正常生长发育,抑制体质量增长并降低了大鼠胫骨的力学性能,使胫骨的极限挠度分别下降了8.1%,12.2%,37.8%,51.4%;极限载荷分别下降了16%,9%,25.2%,29%。说明极端高G环境会对大鼠产生严重的负面作用。

可控型静压气体密封结构参数对密封性能的影响实验研究

可控型静压密封具有泄漏量低、开启力高和气膜刚度大的特点。但由于运行时的工况条件不断发生变化,可控型静压密封也存在泄漏失效问题。针对可控型静压密封在恒定转速和被密封介质压力下的泄漏问题,建立了可控型静压密封气膜流场模型,针对不同结构参数下的可控型静压密封性能进行了研究,揭示了结构参数对可控型静压密封的影响机理。首先,根据可控型静压密封原理,确定了泄漏量、气膜厚度、气膜刚度为密封性能参数;然后,采用了有限元方法,建立了可控型静压密封的分析模型,确定了研究的工况参数,设计了数值模拟分析的计算研究路线,通过计算获得了可控型静压密封的密封性能随节流孔、均压槽、端面宽度参数的变化趋势和规律;最后,自主设计了一套可控型静压密封试验装置,并进行了装置的运转试验,通过测量可控型静压密封的总泄漏量,对数值模拟结果的准确性进行了验证,得到不同结构参数对可控型静压密封泄漏量的影响规律。研究结果表明:当静压密封装置的节流孔数量在8个~12个,直径在0.15 mm~0.25 mm之间,均压槽位置距离密封内侧约0.5 mm处,端面宽度控制在23 mm~27 mm范围内时,可控型静压密封装置具有最优的密封性能。

变温LPCVD沉积氮化硅薄膜的均匀性优化

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。

库仑型静电卡盘吸附力受电极结构及晶圆氧化层影响的研究

静电卡盘是半导体领域中关键器件,主要起到支撑固定晶圆的作用。文章利用麦克斯韦仿真软件计算了静电卡盘工作时,电极周围电压分布,得到了电极边缘效应小于4%,电极边缘效应对吸附力的影响可以忽略不计的结论;并依据等效电容的方法建立了计算库仑型静电卡盘吸附力的仿真模型。研究搭建了真空腔室,并依据气体背吹法,测试了两款具有不同电极结构的静电卡盘的吸附力,以及静电卡盘对不同材料晶圆的吸附力。实验与仿真的结果表明,库仑型静电卡盘吸附力的大小与电极面积成正比,电极结构几乎不会影响静电卡盘的吸附力;相同吸附电压下,对于背面氧化层厚度在500 nm以内的晶圆来说,晶圆的氧化层对库仑型静电卡盘吸附力的影响低于2%,可以忽略。文章的研究对库仑型静电卡盘的设计及优化具有重要指导意义。为半导体设备的发展提供重要的理论基础。

一种在深硅刻蚀工艺中减小底部圆角的方法

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。

半导体单晶抛光片清洗技术分析

本文以半导体单晶抛光片清洗原理为入手点,结合铬、砷化镓、硅等半导体单晶抛光片污染物质来源,对半导体单晶抛光片清洗技术进行了简单的分析,以便为半导体单晶抛光片清洗效率的提升提供依据。

氦气纯度低导致PVD腔室冷泵异响问题的分析方法

冷泵是PVD设备重要的组成部分,主要负责保持腔室内的真空环境,它利用高纯度氦气的压缩膨胀循环来达到冷板低温,通过低温冷板捕捉腔室内的气体达到高真空度的环境。若冷泵出现故障,将直接影响腔室内的真空度,间接地影响晶圆的加工质量;本文主要介绍由于氦气纯度低导致冷泵异响的一种分析方法。

无损伤气液两相雾化清洗系统研发

在半导体制造中,随着集成电路特征尺寸的不断缩小,纳米颗粒污染物的去除变得越来越具有挑战性。通过清洗工艺的有效清洗,既希望获得较高的颗粒污染物的去除效率,又要求对晶圆表面精细的高深宽比结构不会造成损伤。本文研究了一种自主研发的气液两相雾化清洗喷嘴,对其清洗工艺效果进行了测试,并与常规喷嘴的清洗效果进行了比较。在图形损伤方面,采用该喷嘴对具有多晶硅线条状栅极结构的晶圆进行了损伤测试,并与商业化的兆声波清洗装置的清洗结果进行对比。研究表明在25nm及以下技术代的半导体制造中,该喷嘴拥有广阔的应用前景。

基于PLC的大气颗粒物同步采样装置控制系统的设计与实现

本文针对大气气相-颗粒相半挥发性/中等挥发性有机物的自动同步采集需求,设计并实现了一种基于PLC的大气颗粒物同步采样装置控制系统。该系统通过上位机触摸屏软件可以方便灵活地设置采样装置的自动采样方式,减少人工投入,有效提高采样效率。