中国电子科技集团公司 第四十六研究所, 天津 300220
分析了金刚石线锯多线切割150 mm SiC晶片的表面形貌及质量, 通过测试SiC片Si面和C面的表面粗糙度(Ra), 发现C面Ra值约为Si面的2倍。在切割过程中晶片向Si面弯曲, 使锯丝侧向磨粒对Si面磨削修整作用更强, 从而使晶片Si面更加光滑。此外, 通过显微截面法测试了SiC晶片两面的损伤层深度。结果表明, Si面损伤层深度约为789 μm, 明显低于C面的138 μm, 显微镜下观察到截面边缘更加平整。该方法进一步证明了多线切割时晶片向Si面弯曲, 使锯丝侧向磨粒对Si面的磨削效果更强, 从而造成SiC晶片两面表面形貌和质量存在差异。
SiC晶片 表面损伤层 表面粗糙度 弯曲度 SiC wafer subsurface damage layer surface roughness Bow
1 苏州科技大学 物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215009
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
3 苏州慧利仪器有限责任公司 江苏 苏州 215123
为了实现双面抛光晶圆总厚度变化(TTV)和变形程度中弯曲度(Bow)和翘曲度(Warp)的测量，提出了一种干涉测量方法。采用两个带有标准镜的菲索式相移干涉仪对晶圆正反面同时进行测量，将测量所得晶圆正反面形貌与未放置晶圆时两个干涉仪的空腔形貌进行组合运算，可得到不受标准镜误差影响的双面抛光晶圆的表面相关参数。在组合运算中，由于两个标准镜未精确对准会产生映射误差，影响相关参数的测量结果。针对这一问题，在晶圆测量之前，将三点定位装置固定在两个标准镜之间，基于三点定圆定理不断调整两个标准镜的位置，可使映射误差极小，进而减小映射误差对测量结果的影响。实验结果表明，50 mm晶圆横向和纵向的映射误差分别为21.592 μm和37.480 μm，TTV、弯曲度和翘曲度分别为0.198 μm、−0.326 μm和1.423 μm。为了进一步验证调整方法的有效性，采用单个干涉仪对晶圆进行翻转测量，由测量结果可知晶圆的TTV、弯曲度和翘曲度分别为0.208 μm、−0.326 μm和1.415 μm。所提干涉法在调整好两个标准镜的位置后，可以方便快速的用于大批量大尺寸晶圆的测量，提高了晶圆的检测效率，同时具有较高的测量精度。
干涉测量 双面抛光晶圆 误差分析 总厚度变化 翘曲度 弯曲度 interferometry double-sided polished wafer error analysis TTV bow warp
使用物理气相传输法(PVT)通过扩径技术制备出直径为209 mm的4HSiC单晶，并通过多线切割、研磨和抛光等一系列加工工艺制备出标准8英寸SiC单晶衬底。使用拉曼光谱仪、高分辨X射线衍射仪、光学显微镜、电阻仪、偏光应力仪、面型检测仪、位错检测仪等设备，对8英寸衬底的晶型、结晶质量、微管、电阻率、应力、面型、位错等进行了详细表征。拉曼光谱表明8英寸SiC衬底100%比例面积为单一4H晶型；衬底(004)面的5点X射线摇摆曲线半峰全宽分布在10.44″~11.52″；平均微管密度为0.04 cm-2；平均电阻率为0.020 3 Ω·cm。使用偏光应力仪对8英寸SiC衬底内部应力进行检测表明整片应力分布均匀，且未发现应力集中的区域;翘曲度(Warp)为17.318 μm，弯曲度(Bow)为-3.773 μm。全自动位错密度检测仪对高温熔融KOH刻蚀后的8英寸衬底进行全片扫描，平均总位错密度为3 293 cm-2，其中螺型位错(TSD)密度为81 cm-2，刃型位错(TED)密度为3 074 cm-2，基平面位错(BPD)密度为138 cm-2。结果表明8英寸导电型4HSiC衬底质量优良，同比行业标准达到行业先进水平。
8英寸SiC单晶衬底 物理气相传输法 X射线摇摆曲线 微管密度 翘曲度和弯曲度 位错密度 8inch SiC single crystal substrate physical vapor transport mehtod Xray rocking curve micropipe density warp and bow dislocation density
1 吉林大学 电子科学与工程学院, 吉林 长春130023
2 大连理工大学 物理与光电工程学院, 辽宁 大连116024
3 信息功能材料国家重点实验室 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海200050
4 浙江水晶光电科技股份有限公司, 浙江 台州318015
利用低压MOCVD系统在弯曲度值不同的蓝宝石衬底上生长了GaN基LED外延结构并制作芯片。测量了芯片的主要电学和光学参数, 并分析了衬底弯曲度值对芯片性能的影响。分析结果表明: 存在弯曲度的衬底预先弛豫了外延层中的部分应力, 改善了外延层的质量, 从而提高了LED芯片的性能。随着衬底弯曲度值的逐渐增加, 下层GaN对有源层中InGaN材料的压应力作用不断减小, 导致芯片的主波长逐渐发生蓝移。
弯曲度 残余应力 GaN GaN LED LED bow residue strain
西安电子科技大学 技术物理学院,陕西 西安 710071
为了满足特殊管道弯曲度的高精度测量要求,提出了一种基于双激光准直电荷耦合器(CCD)的测量方法,介绍了单激光准直与双激光准直CCD的弯曲度测量原理,建立了靶标的动态旋转模型,通过双激光光斑的精确定位与同心圆的现场标定准确地提取靶标的旋转角度,对测量结果进行校正,从而实现特殊管道弯曲度的精确测量。实验结果表明,幅值偏差为±0.01 mm,方位角偏差为±10″,该方法具有较高的测量精度且稳定性好,可满足特殊管道弯曲度的高精度测量要求。
测量 弯曲度测量 双激光准直 电荷耦合器 动态旋转模型 现场标定
西安电子科技大学 技术物理学院,西安 710071
为了提高光电测量系统对火炮重要静态参数——弯曲度的测量精度,提出了一种基于同心圆现场定标的实时畸变校正方法,并设计了一套自定中测量装置。首先调整测量装置中靶标的水平和竖直定位,消除偏心畸变;然后采用曲率估计的方法实时提取现场标定同心圆,对光学系统的畸变变化情况进行检测;最后根据检测对弯曲度的测量结果进行校正,进而实现弯曲的高精度测量。对焦距为6.00 mm 的弯曲度测量系统进行多点测试,实验结果表明：该方法具有较强的稳定性,校正精度高且实时性好,与传统的校正方法相比,校正后的测量偏差由±0.15mm 提高到±0.05 mm,且单点校正时间小于0.49 s,有效地提高了系统的测量精度。
光电测量 畸变校正 现场标定 同心圆 弯曲度 photoelectronic measurement distortion correction onsite standard concentric circle curvature
1 重庆大学光电工程学院,教育部光电技术与系统重点实验室, 重庆 400030
2 重庆交通大学理学院, 重庆 400074
讨论了二维光栅光调制器阵列的表面弯曲度对衍射光学特性的影响。利用实测的表面结构数据建立了阵列模型, 利用Matlab软件计算了不同弯曲度对频谱面上衍射光强的分布影响, 得到了弯曲度与对比度之间的关系。结果表明暗态时光栅面的弯曲度对成像对比度的影响很大, 如果将光栅面的中心弯曲度控制在0.1λ以内, 在像面上将获得1000以上的对比度。并通过实验动态显示器件的明暗态调制, 得出减少光栅面弯曲度的优化方案。
微光机电系统 光栅光调制器 衍射 表面弯曲度 对比度
西安电子科技大学技术物理学院, 陕西 西安 710071
为满足复杂靶标背景下激光光斑形心的高精度定位要求, 提出了一种基于几何特征约束残差修剪的定位方法。首先通过分析成像特点提取激光光斑; 然后在几何特征约束下对残差边缘进行二次修剪, 优化边缘; 最后利用最小二乘拟合法得到激光光斑形心的精确定位, 并将其应用于火炮的重要静态参数——弯曲度测量。实验结果表明, 该方法具有较强的稳定性, 定位精度高且实时性好, 与传统的定位方法相比, 复杂靶标上激光光斑的水平和竖直定位偏差均由±1.2 pixel提高到±0.2 pixel, 单次定位时间小于0.31 s, 可实现复杂靶标背景下激光光斑形心的快速精确定位。
弯曲度测量 残差修剪 几何特征约束 最小二乘拟合法
激光标线仪发射相互垂直的水平激光线和垂直激光线,作为建筑工程与装修装饰用施工的基准,得到了广泛的应用.本文从激光标线仪的原理入手,分析了水平激光线的几种可能的误差:水平度、倾斜度和弯曲度的形成机理和表达方法.将这些误差进行分离,可以指导仪器的的校正;将这些误差进行合成,可以综合评定仪器的精度.
激光标线仪 误差 水平度 倾斜度 弯曲度 Cross line laser level error tilt error curve error
