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溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究

溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究

摘要：溅射覆铜（Direct Plate Copper, DPC 陶瓷基板具有导热/ 耐热性好、图形精度高、可垂直互连等技术优势，广泛应用于功率半导体器件封装。在DPC陶瓷基板制备过程中，电镀铜层厚度及其均匀性、表面粗糙度等对基板性能及器件封装质量影响极大。对比分析了几种研磨技术对DPC陶瓷基板性能的影响，实验结果表明，砂带研磨效率高，但铜层表面粗糙度高，只适用于DPC陶瓷基板表面粗磨加工；数控研磨与陶瓷刷磨加工的铜层厚度均匀性好，表面粗糙度低，满足光电器件倒装共晶封装需求（粗糙度小于0.3μm，厚度极差小于30μm）；对于质量要求更高（如表面粗糙度小于0.1μm， 铜厚极差小于10μm）的DPC陶瓷基板， 则必须采用粗磨+ 化学机械抛光（Chemical-Mechanical Polishing, CMP）的组合研磨工艺。
光电 2024年04月29日
面向原子级平坦化的化学机械抛光技术：后摩尔时代的挑战与进展

面向原子级平坦化的化学机械抛光技术：后摩尔时代的挑战与进展

摘要：随着集成电路技术步入后摩尔时代，互连层数不断增加，线宽逐渐逼近物理极限，化学机械抛光（CMP）作为实现全局平坦化的关键工艺，正朝着原子级精度、近零损伤和跨尺度协同控制的方向迅速发展。然而，这一进程面临着互连材料多样化、表界面缺陷控制难度增大及工艺指标差异化等多重严峻挑战。为应对这些挑战，本文从机理层面深入剖析了CMP 过程中化学腐蚀与机械磨削的协同作用机制，以及后清洗环节中静电排斥、络合刻蚀与lift-off 等多级物理化学机制的耦合效应。基于此，本文系统阐述了工艺参数对材料去除行为的影响规律，并进一步分析了抛光液、抛光垫等关键耗材的多组分设计策略，为实现异质材料的选择性去除与表界面缺陷抑制提供了理论依据。最终，本文总结了12 英寸CMP 装备在多区压力调控、智能监测与高效后清洗等关键模块的集成创新，并探讨了外场辅助技术在提升抛光效率与表面质量方面的应用潜力。通过上述从机理、工艺、耗材到装备的系统性梳理，旨在为突破原子级CMP 的技术瓶颈、支撑后摩尔时代集成电路制造提供清晰的理论框架与技术路径。
光电 2026年05月26日
纳米金属氧簇EUV光刻胶及其性能影响因素

纳米金属氧簇EUV光刻胶及其性能影响因素

摘要:随着半导体行业的发展, 先进电子技术亟需更高电子元件密度的集成电路(integrated circuit,亦称积体电路). 在集成电路光刻技术(photolithography, 亦称微影技术)中, 图案化特征结构的尺寸主要取决于曝光光源的波长. 为将图形化尺寸推到更小的极限, 曝光光源的波长从紫外发展到极紫外. 近年来, 波长为13.5 nm的极紫外光(extreme ultraviolet, EUV)成为新一代光刻技术的光源, 是实现10 nm及以下制程的关键因素. 除光源和光刻机外,光刻胶(photoresist, 亦称光阻)也是决定图案化特征尺寸的重要因素, 其关键性能指标包括分辨率、灵敏度、线边缘粗糙度和线宽粗糙度等. 目前适配于EUV光源的光刻胶主要有聚合物、分子玻璃和金属基材料等几类, 其中,纳米金属氧簇EUV光刻胶具备高灵敏度、高分辨率和低粗糙度等性能, 成为半导体集成电路行业的研究热点.本文主要介绍近年来纳米金属氧簇EUV光刻胶体系的组成、结构特征及其性能影响因素, 采用多种表征手段,从分辨率、灵敏度和粗糙度等角度阐述光刻胶成分结构及环境因素对光刻过程及图案形成的影响, 多层次了解其光刻机理及性能平衡策略.
光电 2025年08月31日
增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展

增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展

摘要：考虑到实际应用对可靠性、设计成本及能耗的要求，增强型GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）器件比传统耗尽型GaN HEMT器件优势更显著。目前有许多方法可以实现增强型GaNHEMT 器件，如使用p 型栅技术、凹栅结构、共源共栅（Cascode） 结构、氟离子处理法、薄势垒AlGaN层以及它们的改进结构等。分别对使用以上方法制备的增强型GaN HEMT器件进行了综述，并对增强型GaN HEMT器件的最新研究进展进行了总结，探索未来增强型GaN HEMT器件的发展方向。
光电 2024年04月29日
先进封装铜柱凸点互连技术及可靠性发展现状

先进封装铜柱凸点互连技术及可靠性发展现状

摘要：随着电子元器件不断向轻量化方向发展，铜柱凸点凭借其高径比柱状结构，能够在相同面积内实现更小的节距和更高的互连密度，因而成为一种兼具高性能与高可靠性的倒装芯片互连方案. 文中对比了传统C4 凸点与铜柱凸点之间的差异，总结了铜柱凸点结构的独特特征及其所带来的热学、电学和力学性能优势，同时也指出了该技术目前存在的问题与挑战. 文中还讨论了电镀制备铜柱凸点的工艺流程，详细阐述了镀液成分和电镀参数对凸点质量的影响，表明通过优化添加剂种类、含量以及电镀工艺条件，可制备出高度平整、一致性优异的铜柱凸点. 此外，分析了铜柱凸点在热循环和电迁移可靠性方面的表现，包括在热老化、热循环和电迁移等试验中凸点的形貌与组织变化，探讨了凸点形状、表面处理及底部填充等因素对可靠性的影响，最后，对铜柱凸点未来的发展方向进行了总结与展望.创新点：(1) 讨论了电镀制备铜柱凸点的影响因素和制备工艺.（2）系统地总结了铜柱凸点在热循环、电迁移可靠性方面的研究进展.
光电 2026年05月19日
保湿抗冻型导电水凝胶在柔性电子方面的研究进展

保湿抗冻型导电水凝胶在柔性电子方面的研究进展

摘要：近年来，柔性电子材料得到了快速发展，导电水凝胶因其突出的导电性、柔韧性、亲肤性等已被广泛的应用于该领域。然而，类似于传统的水凝胶，大多数导电水凝胶仍面临在极端环境下应用受限的瓶颈问题。因此，许多学者对水凝胶的保湿/抗冻行为进行了研究，并设计制备了一系列保湿抗冻型导电水凝胶。本文对近年来保湿抗冻导电水凝胶的制备策略进行了总结及归类，详细阐述了提升水凝胶温度适应性的潜在机制；重点对耐温型水凝胶在柔性电子领域的应用进行了综述，包括运动感知、健康监测、智能识别与人机交互等；并且对现阶段保湿抗冻型导电水凝胶面临的机遇和挑战进行了探讨和展望，旨在为新型耐温型导电水凝胶的构筑提供新的思路，可望开发出综合性能优异的导电水凝胶，进一步推动其在柔性电子领域中的实际应用。
光电 2025年05月27日
氮化铝粉体工程的研究进展

氮化铝粉体工程的研究进展

摘要：电子技术微型化、轻型化、高集成和大功率的发展，对基板和封装材料提出更高要求。氮化铝陶瓷具有高导热性、绝缘性、热膨胀系数与半导体硅相近、机械强度高、化学稳定性好、无毒无害等优良特性，是理想的基板材料之一，具有很好的发展前景。高质量氮化铝粉体是制备高性能氮化铝陶瓷的关键。本文分别归纳介绍了微米/纳米氮化铝合成的新技术、新方法及其研究进展，并展望了氮化铝粉体合成的发展趋势。
光电 2025年02月26日
磁致载流子分离增强光催化机理研究进展

磁致载流子分离增强光催化机理研究进展

摘要：某些光催化材料在光照下会发生电子跃迁，产生的电子-空穴对分离后能产生活性物质，从而实现光催化效应。该技术对缓解能源危机和环境污染具有巨大潜力。为提高光催化效果，可以通过外场调控，例如电场、磁场。磁场调控具有非接触和简便的优势，能够通过促进光生载流子的分离来增强光催化活性，因此在光催化领域备受关注。首先阐述了磁致载流子分离增强光催化的研究进展；然后，从磁场影响溶液吸光度、促进光生载流子分离、调控自旋极化过程的角度详细解释了磁场增强光催化的物理机理；最后，总结梳理了磁场优化光催化的反应条件和磁热效应对光催化的调制机制等方面，旨在为未来提高光催化效率提供科学参考。
光电 2026年03月05日
超宽带隙氧化镓功率器件热管理的研究进展

超宽带隙氧化镓功率器件热管理的研究进展

摘要:氧化镓的低热导率是其功率器件发展的最大瓶颈,使其在高功率密度下产热时面临高效散热的巨大挑战。因此,开发全新的热管理和封装技术迫在眉睫。通过材料、器件和封装多层面的热管理来缓解自热引发的性能与可靠性问题成为关键。本文综述了超宽带隙(UWBG)氧化镓(β-Ga2 O3)功率器件的热管理,针对相关挑战、潜在解决方案和研究机遇提出了观点。论文首先介绍了超宽带隙氧化镓的特性及其在电子器件领域的重要性,详细阐述了热管理在氧化镓器件中的关键意义。随后,从不同的热管理技术方面,包括衬底相关技术和结侧热管理技术等进行深入探讨,并分析了热管理对氧化镓器件电学性能的影响。最后,对氧化镓器件热管理的未来发展趋势进行展望,提出了“材料-器件-封装”电热协同设计、近结异质集成和新型外部封装等多维度的热管理策略,旨在唤起相关研究,加快超宽带隙氧化镓功率器件的开发和产业化进程。
光电 2026年04月08日
应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

摘要：飞秒微爆多层光存储是一种新型光存储技术，它通过在介质内部记录多层数据，成倍地扩充了光盘容量极限，有望解决传统光盘容量过低的问题。但由于飞秒微爆多层光存储信息记录过程受到多种材料因素的共同影响，导致长期缺乏介质材料选择的理论依据。文中选择误码率作为光存储性能的关键指标，测试对比了不同光学树脂的光存储性能。采用相关系数量化了材料的力学性质、热性质、光学性质、介电常数和高分子链结构与光存储性能之间的依赖关系，从而揭示出光学树脂的高分子链结构才是影响光存储性能的决定性影响因素。基于此发现，在聚甲基丙烯酸甲酯材料中实现了60层高密度多层光存储信息读写测试，容量密度达到1600 Gbits/cm3。
光电 2025年02月20日