掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料作為用于高壽命藍(lán)色LD (半導(dǎo)體激光器)、高亮度藍(lán)色LED (發(fā)光二極管)、高特性電子器件的GaN單晶晶片，通過(guò)hvpe (氫化物氣相)生長(zhǎng)法等進(jìn)行生長(zhǎng)制造出了變位低的自立型GaN單晶晶片。GaN單晶晶片生長(zhǎng)后不久通常為圓形，厚度、外徑有偏差。 另外，在外延器件工序中，不是剛剛生長(zhǎng)后晶片，而是通常為平坦的面、傳感器為了判斷放置在接頭上的均勻外徑、結(jié)晶方位，與結(jié)晶面平行加工的OF(定位平面)、為了識(shí)別表背面而實(shí)施了IF (索引平面)加工的晶圓和背面為梨皮狀(粗糙化面)的晶圓。因此，通常為了調(diào)整晶片形狀，使用NC (數(shù)控)加工機(jī)和仿形式的加工機(jī)進(jìn)行外徑倒角加工，此外，為了得到平坦的面，還進(jìn)行磨削研磨進(jìn)行蝕刻研磨加工。作為加工后的清洗，進(jìn)行以除去重金屬為目的的酸清洗。一般來(lái)說(shuō)是半導(dǎo)體晶片的清洗時(shí)，以除去表面上顆粒為目的進(jìn)行堿清洗，GaN單晶晶片在這種情況下，n面被堿液蝕刻，引起表面粗糙，因此避免使用。但是，傳統(tǒng)的清洗方法不能使用堿清洗，因此不能說(shuō)顆粒去除能力充分，存在難以得到清潔的GaN單晶晶片表面的問(wèn)題。在GaN單晶晶片中，GaN單晶晶片的Ga表面的顆粒被去除，但是N表面的粗糙度很大，并且不能使用堿清潔。本發(fā)明提供了一種GaN單晶晶片的清潔方法，該GaN單晶晶片具有足夠的顆粒去除能力，并規(guī)定了堿性化學(xué)品的種類、濃度和清潔條件，以防止表面粗糙化，本發(fā)明...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)輻射發(fā)電，其中半導(dǎo)體材料被用作太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的吸收材料。盡管有許多吸收材料的替代品，硅太陽(yáng)能電池仍然主導(dǎo)著市場(chǎng)。硅的帶隙為1.1電子伏，單結(jié)硅太陽(yáng)能電池的極限量子效率為29.1%。人們一直在努力提高太陽(yáng)能電池的效率，不僅通過(guò)開發(fā)新的器件結(jié)構(gòu)，而且通過(guò)減少光的反射。在商用太陽(yáng)能電池中，這是分兩步完成的——表面紋理化，然后沉積抗反射涂層。有很多種方法使表面具有紋理，例如機(jī)械雕刻，激光治療，等離子蝕刻，和濕化學(xué)蝕刻，其中最后一種技術(shù)由于其易于加工、成本低和產(chǎn)量高而被廣泛使用。表面紋理化是通過(guò)增強(qiáng)硅太陽(yáng)能電池的光捕獲能力來(lái)提高其效率的一種途徑。在本文中，太陽(yáng)能級(jí)、單晶、未拋光的硅片在織構(gòu)化之前通過(guò)不同的途徑進(jìn)行化學(xué)處理。用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和紫外-可見分光光度計(jì)系統(tǒng)地研究了這種預(yù)織構(gòu)化處理對(duì)形態(tài)演變和相應(yīng)光學(xué)性質(zhì)變化的影響。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，金字塔結(jié)構(gòu)的均勻性和尺寸分布以及紋理化表面的反射率取決于預(yù)紋理化化學(xué)處理。此外，還發(fā)現(xiàn)在紋理化之前用HF蝕刻氧化物層不會(huì)影響紋理化硅襯底的光學(xué)特性。 實(shí)驗(yàn)在我們的工作中，我們使用了大面積(130mm×130mm)摻硼、p型、（100）取向、單晶、太陽(yáng)級(jí)、未拋光的硅晶片，電阻率為1Ωcm-3Ωcm，厚度為190μm-210μm作為基底材料。本文所進(jìn)行的化學(xué)處理可分為兩個(gè)步驟：（1...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料太陽(yáng)能電池的效率可以分為四個(gè)關(guān)鍵要素：最大限度地收集光線，最大化pn結(jié)載流子的數(shù)量，降低正向偏置暗電和有效的電流從單元格傳輸?shù)侥K。硅片上的金屬污染對(duì)載流子的壽命和電池的性能有很大的影響。污染物可以暴露于硅體中，或在暴露在受污染的過(guò)程浴中被引入晶圓中。作為一種提高載體壽命和提高電池效率的手段，消除擴(kuò)散前濕化學(xué)系統(tǒng)的污染至關(guān)重要。這些浴缸中的污染可能導(dǎo)致：不均勻或未蝕刻的晶片，降低蝕刻效率，降低清潔效率，污染物質(zhì)會(huì)從一個(gè)浴室轉(zhuǎn)移到下一個(gè)浴室，增加了水和化學(xué)品的消耗量。本文將幾種流體處理材料作為擴(kuò)散前化學(xué)物質(zhì)的污染源和它們對(duì)化學(xué)浴的理論污染貢獻(xiàn)。利用技術(shù)和理論來(lái)測(cè)量殘留厚度，以及晶圓上的液體污染水平，可以量化液浴中雜質(zhì)導(dǎo)致的污染水平增加。利用從各種濕材料中提取的實(shí)際數(shù)據(jù)，以及與這些材料接觸的流體量，計(jì)算了理論管道系統(tǒng)的污染量。然后研究了減少再循環(huán)浴中化學(xué)物質(zhì)和成分引入的污染物水平的方法。污染來(lái)源：濕式處理系統(tǒng)的施工材料：管道、軟管、管道、閥門、配件、流量計(jì)、容器和過(guò)濾器。晶圓硅片加工中使用的化學(xué)物質(zhì)和硅，錯(cuò)誤的過(guò)濾器可能會(huì)由于化學(xué)物質(zhì)、溫度或流動(dòng)不相容而造成污染。制造清潔度會(huì)產(chǎn)生更清潔的組件。廣泛的清潔濕過(guò)程是必要的，以實(shí)現(xiàn)超清潔的產(chǎn)品。從管道材料中提取的污染物：圖1比較了預(yù)擴(kuò)散工藝管道中用作濕表面的各種材料的可提取的污染水平。這些數(shù)據(jù)是基于微克/平...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽(yáng)能電池結(jié)合了高轉(zhuǎn)換效率、低熱預(yù)算、短工藝流程、良好的低光性能和較低溫度系數(shù)帶來(lái)的更好的年產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)。為了制造硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽(yáng)能電池，氫化非晶硅層沉積在織構(gòu)化的碳硅晶片的兩側(cè)。需要紋理襯底來(lái)增強(qiáng)光捕獲。這些電池的高轉(zhuǎn)換效率依賴于非晶硅層提供的優(yōu)異表面鈍化。因此，沒有有機(jī)和金屬雜質(zhì)的完美光滑表面是SHJ電池制造中最重要的方面之一。為了制造硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽(yáng)能電池，氫化非晶硅(a-Si:H)層沉積在織構(gòu)化的c-Si晶片的每一側(cè)。這些電池的高轉(zhuǎn)換效率在很大程度上依賴于這些層提供的優(yōu)異表面鈍化。因此，一個(gè)完全干凈的表面，沒有有機(jī)和金屬雜質(zhì)，是制造SHJ電池的一個(gè)非常重要的方面。此外，對(duì)于未來(lái)的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，例如在鈍化觸點(diǎn)中使用金屬氧化物，良好的表面質(zhì)量控制將是重要的。本文研究了氫氧化鉀隨機(jī)金字塔紋理化后的濕化學(xué)清洗步驟。 實(shí)驗(yàn)我們使用180微米厚，6英寸n型直拉c-Si 晶片，電阻率為6Ω。厘米在氫氧化鉀蝕刻溶液中形成紋理。使用酸性蝕刻工藝，或者通過(guò)單面蝕刻，使金字塔的頂端變圓。通過(guò)單面蝕刻(SSE)工具或在浴槽工藝中，之后進(jìn)行脫色清洗。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一次準(zhǔn)備一批100個(gè)有紋理的晶片。清洗步驟之后，通過(guò)使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)在晶片的兩側(cè)沉積7納米厚的本征非晶硅：氫層。在沉積之后，立即使用壽命測(cè)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 隨著器件尺寸縮小到深亞微米級(jí)，半導(dǎo)體制造中有效的濕法清洗工藝對(duì)于去除硅晶片表面上的殘留污染物至關(guān)重要。GOI強(qiáng)烈依賴于氧化前的晶片清潔度，不同的污染物對(duì)器件可靠性有不同的影響，硅表面上的顆粒導(dǎo)致低擊穿場(chǎng)和低產(chǎn)量，而有機(jī)污染物降低了氧化速率和氧化物質(zhì)量。此外，金屬污染將導(dǎo)致低擊穿場(chǎng)和高結(jié)漏電流、增加的氧化物陷阱，這導(dǎo)致少數(shù)載流子壽命降低、閾值電壓偏移以及由此導(dǎo)致的熱載流子退化。本文研究了含有NH4OH和H2O2，和/或四甲基氫氧化銨(TMAH)和乙二胺四乙酸(EDTA)的一步清洗溶液對(duì)硅表面粗糙度和刻蝕速率的影響。討論了TMAH溶液與硅表面的相互作用機(jī)理。此外，還分析了顆粒、有機(jī)物和金屬雜質(zhì)，以評(píng)估清潔效率。還評(píng)價(jià)了用這種新型清洗液清洗后柵氧化層的電特性。 實(shí)驗(yàn) 洗溶液和電容器制造工藝?！懈呒兌仁褂玫脑僦苿┚鶠槟说碾娮蛹?jí)或更高級(jí)別。表一列出了不同堿清洗溶液的各種配方，通過(guò)測(cè)試找到了硅表面的清潔效率的最佳配方。清洗液中使用了三甲基氯化銨和乙二胺四乙酸。 圖1描述了電容器的制造過(guò)程和清潔程序。金屬氧化物半導(dǎo)體電容器是在一個(gè)4英寸的襯底上制作的。電阻率為14-21Ω·cm的diam(100)取向p型晶片。...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料近年來(lái)，作為取代SPM（硫酸/過(guò)氧化氫）清洗的有機(jī)物去除法，通過(guò)添加臭氧的超純水進(jìn)行的清洗受到關(guān)注，其有效性逐漸被發(fā)現(xiàn)。在該清洗法中，可以實(shí)現(xiàn)清洗工序的低溫化、操作性的提高、廢液處理的不必要化、封閉系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。另一方面，動(dòng)態(tài)自旋清洗法解決了現(xiàn)在普遍使用的靜態(tài)分批清洗法中存在的交叉污染、藥液使用量的減少化、清洗時(shí)間的縮短化問(wèn)題，而且還可以抑制自然氧化膜的生成，因此受到了人們的關(guān)注。將自旋清洗法與添加臭氧的超純水相結(jié)合的新清洗法，與以往的方法相比，具有更好的清洗能力，在抑制自然氧化膜生成的同時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)完全除去晶片表面的有機(jī)物。有機(jī)物的影響和除去方法有機(jī)物污染是必須從晶片表面除去的污染物之一。作為污染源，被認(rèn)為是涉及潔凈室內(nèi)的空氣、晶片載體、晶片盒、藥品、清洗工具等多種多樣的污染源。物理吸附在晶片表面的有機(jī)物分子以粒子或薄膜狀復(fù)蓋表面，為了遮擋與清洗藥液的接觸，清洗效率(金屬、粒子除去)降低，表面的不均勻蝕刻，以及外延硅層的生長(zhǎng)、柵極氧化膜的擊穿，因此，一般認(rèn)為晶片表面上的有機(jī)物除去在清洗工序中必須首先在完全壁上進(jìn)行。有機(jī)物去除機(jī)理根據(jù)利用FT-ⅠR的觀察，已經(jīng)推測(cè)有機(jī)物具有島狀或至少不均勻的厚度，是物理吸附的。有機(jī)物的除去使用的是利用氧化分解的清洗法，但是由于清洗后的晶片表面會(huì)形成氧化硅膜，所以一般組合進(jìn)行用于除去氧化膜的清洗(稀氫氟酸清洗等...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 熱氧化的目的：Si晶片在大氣中自然氧化，表面非常薄，但被SiO2膜復(fù)蓋。 Si和在其上產(chǎn)生的SiO2膜的密合性很強(qiáng)。 在高溫下進(jìn)行氧化，會(huì)產(chǎn)生厚而致密且穩(wěn)定的膜。 Si的熔點(diǎn)為1412℃，但SiO2的熔點(diǎn)為1732℃，復(fù)膜具有非常高的耐熱性。 并不是所有的金屬和半導(dǎo)體都具有被密合性高的致密的氧化膜容易被復(fù)的特性，而是作為將Si組裝到半導(dǎo)體元件上的實(shí)用上非常有益的效果被利用。最初發(fā)明的Ge晶體管代替了Si晶體管，也是因?yàn)樗ㄟ^(guò)熱氧化形成了與Si相容性好的電、機(jī)械、熱、化學(xué)特性優(yōu)良的絕緣體SiO2，可以應(yīng)用于MOS晶體管結(jié)構(gòu)和鈍化。 熱氧化溫度在800~1100℃下進(jìn)行，但該溫度區(qū)域?qū)儆诰谱鞴ば虻钠渌麩崽幚頊囟鹊淖罡邷囟确秶?因此，在進(jìn)行熱氧化的同時(shí)，同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)熱處理效果。 另外，在本來(lái)應(yīng)該在比其更低的溫度下進(jìn)行的處理之后進(jìn)行熱氧化的話，之前的處理就會(huì)無(wú)效。 因此，熱氧化是晶片工藝初期、晶體管形成以前( FEOL )使用的工藝技術(shù)。 金屬布線中使用的Al的熔點(diǎn)為660℃，布線處理后不能使用熱氧化，所以SiO2絕緣膜用堆積法形成。圖5-1比較表示各種熱處理工藝及其溫度。 圖5-1 晶片制作工序中的各種熱處理工藝及其溫度 ...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料一直以來(lái)，對(duì)于粒子的洗滌效果，以去除率（PRE:Particle Removal Efficiency）為指標(biāo)進(jìn)行討論。 通過(guò)使用由顆粒測(cè)量?jī)x器測(cè)量的晶片上的顆粒數(shù)量、柱（清潔后）值和初始（清潔前）值來(lái)描述PRE。本指標(biāo)對(duì)于討論洗滌方法之間的差異是有效的，但是為了調(diào)查相同洗滌條件下的微粒子去除效果的粒徑依賴性，需要在樣品上下功夫。我們采用了一種方法，即使用微粒涂覆裝置改變粒徑，在同一晶片上只涂覆已知量的顆粒。 圖1顯示了2300 NPT-1器件示意圖和在300mm晶圓上涂覆40、60、80、100、200nm的PSL（聚苯乙烯膠乳）顆粒，用SP2測(cè)量的結(jié)果。 圖2顯示了使用SURF monitor的同一晶圓的PRE計(jì)算方法的概念圖?？紤]到SP2測(cè)量環(huán)境和洗滌效率，設(shè)定了顆粒直徑和顆粒數(shù)量（密度）的條件。 此外，雖然這次采用了PSL球，但是該涂覆裝置具有可以引入其他顆粒（例如二氧化硅和氮化硅）的優(yōu)點(diǎn)。 雙流體清洗：圖3顯示了一個(gè)典型的單片雙流體清洗的PRE.1氮流量為14L/min.圖3所示結(jié)果的最大要點(diǎn)是，即使是PSL顆粒，由于容易去除，被認(rèn)為不適合清洗評(píng)價(jià)中的強(qiáng)制污染顆粒，隨著顆粒直徑的減小，PRE也會(huì)降低。特別是在60nm以下，PRE會(huì)顯著降低。圖4顯示了PRE對(duì)40nm和200nm兩個(gè)PSL粒子的氮流量依賴性。200n...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 電解是一種能夠通過(guò)向液體通電，在陰極發(fā)生還原反應(yīng) ,在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，從而制造新物質(zhì)的有趣的方法 o特別是在陽(yáng)極的氧化反應(yīng)中，由于不穩(wěn)定，可以通過(guò) 電能生成通常存在比率小的過(guò)氧化物。例如，如果是硫 酸溶液的話，可以從硫酸生成H9SOs或H9S90g這樣的 過(guò)硫酸（過(guò)氧化物｝。其他還有過(guò)乙酸、過(guò)硼酸、過(guò)碳酸 、過(guò)磷酸、高氯酸等。 實(shí)驗(yàn) 電解硫酸顧名思義就是電解硫酸溶液。電解硫酸后，如式（1）和（2）所示，生成硫酸根離子硫酸氫離子釋放出電子，變成過(guò)硫酸（HS, Og）。通過(guò)使用鉗電極的電解法詳細(xì)說(shuō)明了反應(yīng)機(jī)理。硫酸濃度從1摩爾/升( 9wt % )變化到13摩爾/升( 76wt % )，過(guò)硫酸的生成效率是從4摩爾/升( 32wt % )到12摩爾/升( 72wt % )左右。 在本文中也得到了同樣的結(jié)果，其理由也是考慮到圖1的解離平衡可以接受的。過(guò)氧化氫與硫酸反應(yīng)因?yàn)闀?huì)變成乙酸和水，所以每次添加都會(huì)稀釋藥液中的硫酸，光致抗蝕劑去除能力也逐漸降低。與此相對(duì)，電解硫酸只要電解具有所需硫酸濃度的硫酸即可， 并且如式(1)和(2)所示，可以通過(guò)電量控制過(guò)硫酸濃度。圖2總結(jié)了SPM及電解硫酸的處理時(shí)間和各種濃度的變化示意圖。電解硫酸可以使硫酸濃度及氧化劑濃度保持一...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料使用超臨界流體去除污染物的過(guò)程，即高于其臨界溫度和壓力的類氣體物質(zhì)。超臨界流體具有類液體溶劑化特性和類氣體擴(kuò)散和粘度，使其能夠快速穿透縫隙和邊界層膜，并完全去除其中包含的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物。此外，通過(guò)在超臨界和亞臨界值之間循環(huán)壓力，顆粒可以在脈動(dòng)的膨脹階段被非常有效地排出。超臨界流體的定義可以通過(guò)查看相圖來(lái)充分理解。 圖2中的一氧化碳。關(guān)鍵特性是在任何壓力下都不能出現(xiàn)超過(guò)臨界溫度(T)的冷凝。T右側(cè)和P上方的區(qū)域定義了超臨界狀態(tài)。超臨界流體的密度可以非常高。二氧化碳作為清洗液：超臨界CO被選為主要清洗液，因?yàn)槠涞驼扯龋?.05厘米泊）、高擴(kuò)散率、非常低的表面張力，以及其他環(huán)境、安全和成本考慮。對(duì)于CO，臨界溫度T為31℃，臨界壓力也在實(shí)際范圍內(nèi)(Pc=73bar=1050psi)。圖3顯示了略高于臨界溫度的等溫線的密度與壓力。密度隨著臨界點(diǎn)附近的壓力而顯著變化。例如，在31℃時(shí)，在環(huán)境壓力下，密度僅為0.002g/cm3，而在PC下，密度為0.468g/cm3（增加了234倍）。高于Pc的CO2具有與有機(jī)液體相當(dāng)?shù)拿芏群腿軇┗芰Α?duì)于恒定的溫度，CO2的溶劑濃度隨壓力而變化。物理化學(xué)性質(zhì)可以在Pc以上和以下使用，即超臨界和亞臨界性質(zhì)在設(shè)計(jì)良好的清洗過(guò)程中都很重要。在這一過(guò)程中，流體在兩個(gè)壓力之間循環(huán)，如圖3所示。 圖3晶圓清...
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