半导体材料中,离子注入与离子掺杂有什么区别?

半导体材料中,离子注入与离子掺杂有什么区别?,第1张

离子注入是离子参杂的一种。随着VLSI器件的发展,到了70年代,器件尺寸不断减小,结深降到1um以下,扩散技术有些力不从心。在这种情况下,离子注入技术比较好的发挥其优势。目前,结深小于1um的平面工艺,基本都采用离子注入技术完成掺杂。离子注入技术已经成为VLSI生产中不可缺少的掺杂工艺。………离子注入具有如下的特点①可以在较低温度下(400℃)进行,避免高温处理。②通过控制注入时的电学条件(电流、电压)可以精确控制浓度和结深,更好的实现对杂质分布形状的控制。而且杂质浓度不受材料固溶度的限制。③可选出一种元素进行注入,避免混入其他杂质。④可以在较大面积上形成薄而均匀的掺杂层。同一晶片上杂质不均匀性优于1%,且横向掺杂比扩散小的多。⑤控制离子束的扫描区域,可实现选择注入并进而发展为一种无掩模掺杂技术。…………离子注入技术应用领域2.1 离子注入应用于金属材料改性离子注入应用于金属材料改性,是在经过热处理或表面镀膜工艺的金属材料上,注入一定剂量和能量的离子到金属材料表面,改变材料表层的化学成份、物理结构和相态,从而改变材料的力学性能、化学性能和物理性能。具体地说,离子注入能改变材料的声学、光学和超导性能,提高材料的工作硬度、耐磨损性、抗腐蚀性和抗氧化性,最终延长材料工作寿命。离子注入提高工模具的耐磨性能、金属样品的抗疲劳性以及金属表面耐腐蚀性2 离子注入机应用于掺杂工艺在半导体工艺技术中,离子注入具有高精度的剂量均匀性和重复性,可以获得理想的掺杂浓度和集成度,使电路的集成、速度、成品率和寿命大为提高,成本及功耗降低。这一点不同于化学气相淀积,化学气相淀积要想获得理想的参数,如膜厚和密度,需要调整设备设定参数,如温度和气流速率,是一个复杂过程。上个世纪70年代要处理简单一个的n型金属氧化物半导体可能只需6~8次注入,而现代嵌入记忆功能的CMOS集成电路可能需要注入达35次。技术应用需要剂量和能量跨越几个等级,多数注入情况为:每个盒子的边界接近,个别工艺因设计差异有所变化。随着能量降低,离子剂量通常也会下降。具备经济产出的最高离子注入剂量是1016/cm2,相当于20个原子层。3 在SOI技术中的应用由于SOI技术(Silicon-on-Insulation)在亚微米ULSI低压低功耗电路和抗辐照电路等方面日益成熟的应用,人们对SOI制备技术进行了广泛探索。1966年Watanabe和Tooi首先报道通过O+注入形成SILF表面的Si氧化物来进行器件间的绝缘隔离的可能性。1978年,NTT报道用这项技术研制出高速、低功耗的CMOS链振荡电路后,这种注O+技术成为众人注目的新技术。从而注氧隔离技术即SIMOX就成了众多SOI制备技术中最有前途的大规模集成电路生产技术。1983年NTT成功运用了SIMOX技术大批生产了COMSBSH集成电路;1986年NTT还研制了抗辐射器件。这一切,使得NTT联合EATON公司共同开发了强流氧离子注入机(束流达100mA),之后EATON公司生产了一系列NV-200超强流氧离子注入机,后来Ibis公司也研制了Ibis-1000超强流氧离子注入。从此SIMOX技术进入了大规模生产年代。到了上世纪90年代后期,人们在对SIMOX材料的广泛应用进行研究的同时,也发现了注氧形成的SOI材料存在一些难以克服的缺点,如硅岛、缺陷,顶部硅层和氧化层的厚度不均匀等,从而导致了人们开始着眼于注氢和硅片键合技术相结合的智能剥离技术即SMART CUT技术的研制,上世纪90年代末期,H+离子注入成了新的热门话题。目前虽无专门的H+离子注入机,但随着SMART CUT工艺日趋成熟,不久将会出现专门的H+离子注入机。除了半导体生产行业外,离子注入技术也广泛应用于金属、陶瓷、玻璃、复合物、聚合物、矿物以及植物种子改良上。

ASME规范分为好多章节,详情请查看ASME规范目录。

http://baike.baidu.com/view/1151748.htm?fr=ala0_1

ASME B16.5是其中一章,是有关管法兰和法兰管件的标准,现行版本为ASME B16.5-2003。

关于B16.5相当于国内的什么标准,请先看以下对国际管法兰标准的说明。

国际上上管法兰标准主要有两个体系,即以德国DIN(包括原苏联)为代表的欧洲管法兰体系和以美国ANSI管法兰为代表的美洲管法兰体系。

(这里先解释一下,由于ANSI原本没有法兰的相关标准,故将ASME此标准定为美国国家标准,这在国内也有相关例子。故ASME B16.5和ANSI B16.5是一样的。)

除此之外,还有日本JIS管法兰,但在石油化工装置中一般仅用于公用工程,而且在国际上影响较小。现将各国管法兰标准间接如下。

1. 以德国及原苏联管法兰为代表的欧洲体系管法兰

德国管法兰标准的公称压力为0.1 、0.25 、0.6 、1.0 、l.6 、2.5 、4.0 、6.3 、10.O 、16.0、 25.0 、32.0、40.0 MPa共13 档,公称通径为6~4000mm。法兰的结构型式有:板式平焊、带颈对焊、整体螺纹、翻边松套、对焊环松套、平焊环松套、法兰盖共八种。密封面有:突面、全平面、凹凸面、榫槽面、橡胶环连接、透镜面、焊唇密封等七种。

原苏联于1980 年颁布的管法兰标准的公称压力为:0.1 、0.25 、0.6 、1.0 、l.6 、2.5 、4.0 、6.3 、10.O 、16.0、 20.0 MPa共+一个等级,公称通径为10~3000mm。法兰的结构有:灰铸铁、铸钢、平焊、对焊、平焊环松套等六种型式,密封面有:突面、凹凸面、榫槽面、透镜及聚四氟用榫槽面、环连接面共六种。

原苏联管法兰标准,除20MPa 级外,16MPa 及以下各级法兰的连接尺寸与德国法兰可以互换。可以说,两者是一致的。

以德国DIN 标准为代表(包括原苏联标准),形成了国际上较常用的欧洲体系管法兰。

2. 美洲体系管法兰标准

美国ANSI B16 . 5 《 钢制管法兰及法兰管件》 是一套完整的、系统性较强、使用广泛的管法兰标准。其公称压力等级为2.0 、5.0 、6.8 、11.0 、15.0 、26.0 、42.0MPa 等七档,公称通径为15~600mm。法兰结构型式有:带颈平焊、承插焊、螺纹连接、对焊环松套、带颈对焊、法兰盖等六种。密封面有:突面、全平面、凹凸面(分大、小两种)、榫槽面(分大、小两种)及金属环连接等七种。

除ANSI B16 . 5 外,美国于1990 年将MSS SP-44 和API605 两套以大直径为主(DN>600)的管法兰标准合并,建立了ANSI B16.47 大直径法兰标准,内设A 、B 两个系列,A 系列即为MSS SP-44 , B 系列即为API 605 。

以ANSI B16.5 和ANSI B16.47 为代表,形成了美洲管法兰体系。

3. 英国和法国管法兰标准

英、法两国各有两套管法兰标准:一套标准属欧洲体系,以德国标准为蓝本,公称压力及连接尺寸与德国标准相同,另一套以美国的ANSI B16.5 管法兰标准为蓝本,法兰公称压力及连接尺寸与美国标准相同。

综上所述,国际上通用的管法兰标准可概括为两个不同的,且不能互换的管法兰体系:一个是以德国为代表的欧洲管法兰体系;另一个是以美国为代表的美洲管法兰体系。

ISO 7005-1 是国际标准化组织于1992年颁布的一项标准,该标准实际上是把美国与德国两套系列的管法兰合并而成的管法兰标准。

管法兰的公称压力分两个系列:第一系列为1 .0 、1. 6 、2.0 、5.0 、11.0 、15.0、26.0、42 .0MPa ;第二系列为0 . 25 、0 . 6 、2 . 5 、4.0MPa 。两个压力系列中,公称压力为0.25 、0.6 、1.0 、1.6 、2.5 、4.0MPa 的法兰尺寸是按照欧洲体系;而公称压力为2.0 、5.0 、11.0 、15.0 、26.0、42.0MPa 的法兰尺寸是按照美洲体系。需要说明的是,为了区分欧洲体系与美洲体系管法兰的压力等级,ISO 7005 -1 ( 92 )将原美洲体系中的600Lb 、1500Lb 的SI 制压力等级更改为11.0和26.0MPa (在92 年以前一般称为10.0和25.0MPa )。法兰的结构型式有:板式平焊、平焊环松套、翻边环松套、 对焊环松套、带颈对焊、带颈平焊、螺纹法兰、承插焊法兰和法兰盖等九种型式。密封面有突面、全平面、凹凸面、榫槽面、橡胶环连接、环连接面共六种。上述管法兰标准可归纳为下面几个特点:

(1)除原苏联标准外,都是以英制管为对象。

(2)德国与美国两大体系管法兰的公称压力等级基本上是不同的,相互交叉但也有重复;

(3)两个体系的管法兰连接尺寸完全不同,无法互配;

(4)两个体系的管法兰以压力等级来区分最为合适,即欧洲体系为0.25 、0.6 、1.0、1.6、2.5 、4.0、6.3 、10.0 、16.0 、25.0、32.0 、40.0MPa ,美洲体系为1.0 、2.0 、5.0 、11.0 、15.0 、26.0 、42.0MPa。

4. 我国管法兰标准

根据国内工程实际的需要,中华人民共和国工业和信息化部与2009-02-05发布《 钢制管法兰》系列标准,也分为2个体系。

本系列标准根据国家发展和改革委员会(发改办工业「2007 ] 1415 号文)和中国石油和化学工业协会(中石化协科发[2007]144 号文)的要求,由中国石油和化工勘察设计协会组织全国化工设备设计技术中心站编制。

本系列标准自实施之日起代替HG 20592 ~ 20635-1997 《 钢制管法兰、垫片、紧固件》 。本系列标准是对HG 20592 ~ 20635-1997 《 钢制管法兰、垫片、紧固件》 系列标准的修订。本系列标准主要参照ENIO92 -1 : 20O2 《法兰及其连接件管道、阀门、管件和附件用圆盘法兰,PN 标识一第1 篇:钢制法兰》 、ASME B16.5-2003 《 管法兰和法兰管件》 等国外先进标准,并结合国内实际情况修订而成,包括了国际通用的两大管法兰、垫片和紧固件标准系列:PN 系列(欧洲体系)和ClasS 系列(美洲体系)。

(1) HG/T 2O592 ~ 20614-2009 属PN 系列(欧洲体系)管法兰、垫片、紧固件标准。

(2) HG/T 2O615 ~ 20635-2009 属Class 系列(美洲体系)管法兰、垫片、紧固件标准。

有了上面的介绍,你的问题答案就很容易得出。ASME B16.5相当于国内HG/T 2O615 ~ 20635-2009。查看了该标准你就知道Class150所指为何物。

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