掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 我們展示了在平面藍(lán)寶石上使用磷酸、熔融氫氧化鉀、氫氧化鉀和乙二醇中的氫氧化鈉生長(zhǎng)的纖鋅巖氮化鎵的良好控制結(jié)晶蝕刻，蝕刻速率高達(dá)3.2mm/min。晶體學(xué)氮化鎵蝕刻平面為0001%，1010%，1011%，1012%和1013%。用場(chǎng)效應(yīng)掃描電子顯微鏡觀察垂直的1010%平面看起來(lái)非常光滑。活化能為21千卡/摩爾，表明反應(yīng)速率有限的蝕刻。 介紹 目前對(duì)第三族氮化物的大多數(shù)處理是通過(guò)干法等離子體蝕刻完成的，干法蝕刻有幾個(gè)缺點(diǎn)，包括產(chǎn)生離子誘導(dǎo)損傷3和難以獲得激光所需的光滑蝕刻側(cè)壁。典型的均方根均方根。干法蝕刻產(chǎn)生的側(cè)壁粗糙度約為50納米，盡管最近有報(bào)道稱均方根粗糙度低至4–6納米。光電增強(qiáng)電化學(xué)PEC。濕法刻蝕也被證明可以刻蝕氮化鎵GaN。還報(bào)道了氮化鎵的解理面，生長(zhǎng)在藍(lán)寶石襯底11上的氮化鎵的均方根粗糙度在16納米和生長(zhǎng)在尖晶石襯底上的氮化鎵的均方根粗糙度在0.3納米之間變化。 在本文中，我們使用乙二醇代替水作為氫氧化鉀和氫氧化鈉的溶劑，因此我們能夠使用90℃至180℃的溫度。這些溫度超過(guò)了水的沸點(diǎn)，比以前參考文獻(xiàn)中使用的溫度高得多。通過(guò)這樣做，我們開(kāi)發(fā)了一種兩步工藝，將晶體表面蝕刻成ⅲ族氮化物。 實(shí)驗(yàn)&...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料概括 研究了一種在氫氟酸和臭氧清洗過(guò)程中能有效去除硅片表面細(xì)小顆粒的清洗方法。當(dāng)氫氟酸的濃度為0.3體積％或更高時(shí)，細(xì)顆粒被去除。增加 在臭氧和氫氟酸洗滌步驟之后，證實(shí)通過(guò)用額外的痕量（0.01體積%）稀氨水洗滌去除了超過(guò)99%的細(xì)顆粒。這似乎是由于氨水對(duì)晶片表面的精細(xì)蝕刻作用和防止堿區(qū)再吸附作用的同時(shí)作用。另一方面，氫氟酸-臭氧-稀氨水清洗與傳統(tǒng)的SC-1清洗相比，顯示出改善表面微觀粗糙度的趨勢(shì)。氫氟酸-臭氧-稀釋氨水清洗是一種即使在室溫下也能有效去除細(xì)小顆粒的清洗方法，有望替代現(xiàn)有的使用高溫工藝和過(guò)量化學(xué)液體的濕式清洗。介紹 硅晶片表面在晶片制造過(guò)程或用于器件集成的半導(dǎo)體過(guò)程中被各種污染物污染。這些污染物是降低半導(dǎo)體器件生產(chǎn)良率的原因。因此，在制造裸硅晶片時(shí)，在使用化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）的鏡面拋光工藝之后，以及在制造半導(dǎo)體器件時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量污染物的單元半導(dǎo)體工藝之后，進(jìn)行清洗工藝。污染物應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)乃?。近?lái)，由于硅晶片的大直徑和設(shè)計(jì)規(guī)則的減少，清洗工藝的數(shù)量增加，因此清洗工藝中使用的化學(xué)物質(zhì)的量也在不斷增加。 微粒的 zeta 電位會(huì)根據(jù)溶液中的 pH 值而變化。 大多數(shù)微粒在堿性區(qū)域具有(-)電位，因此與...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 我們討論了對(duì) GaN 的非接觸式紫外線增強(qiáng)濕法蝕刻技術(shù)的研究。該技術(shù)利用氧化劑過(guò)硫酸鉀來(lái)消耗光生電子，從而避免了與外部陰極電接觸的需要。蝕刻速率很大程度上取決于光照強(qiáng)度和均勻性以及 KOH 溶液的 pH 值，蝕刻表面的粗糙度也是如此。雙照明方案的實(shí)施，即使用額外的 UVC 燈僅照亮溶液而不是晶片，從而提高了蝕刻速率和更光滑的蝕刻表面。最后，發(fā)現(xiàn)沉積在以這種方式蝕刻的 n 型 GaN 上的觸點(diǎn)的歐姆性質(zhì)與未蝕刻表面上的觸點(diǎn)相比有所改善。關(guān)鍵詞： GaN、氮化鎵、濕蝕刻介紹 GaN 及其與 InGaN 和 AlGaN 的合金形成寬帶隙半導(dǎo)體材料系統(tǒng)，具有眾多光學(xué)和電子器件應(yīng)用。波長(zhǎng)范圍從 1.9eV (InN) 到 6.2eV (AlN)，涵蓋技術(shù)上重要的紫外 (UV) 和可見(jiàn)光譜范圍。此外，由于寬帶隙和高粘合強(qiáng)度，該材料具有高耐化學(xué)性和耐輻射性。由于之前沒(méi)有半導(dǎo)體材料能夠滿足對(duì)藍(lán)色、綠色和紫外線激光器和發(fā)光器件的商業(yè)需求，這是 GaN 研究和進(jìn)展的第一個(gè)直接關(guān)注點(diǎn)，現(xiàn)在這些都可以商用。由于具有高擊穿場(chǎng)和大的預(yù)測(cè)電子飽和速度，基于 GaN 的材料也適用于微波應(yīng)用的高功率、高頻晶體管。在這一領(lǐng)域，使用調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的商業(yè)潛力即將實(shí)現(xiàn)。已成功用于發(fā)光器件的光譜范圍...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 本文介紹了光刻前背面清洗工藝開(kāi)發(fā)了具有全覆蓋背面兆聲波的單晶片清洗系統(tǒng)。背面顆粒去除效率 (PRE)僅使用 DIW 即可在 ≥65nm 處實(shí)現(xiàn)大于 95% 的 Si3N4 顆粒，這表明使用全覆蓋兆聲波增強(qiáng)了較小和較大顆粒尺寸的顆粒去除。99% 的 PRE 值是通過(guò)使用稀釋的 HF/SC1 化學(xué)物質(zhì)和通過(guò)使用 SC1 增加兆聲波功率而獲得的。如果需要，單晶片清潔系統(tǒng)允許在正面分配 DIW，以在將化學(xué)物質(zhì)施加到背面時(shí)最大限度地減少晶片器件側(cè)的化學(xué)接觸。蝕刻速率測(cè)試證實(shí)沒(méi)有化學(xué)物質(zhì)流到晶片的正面?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)表明，全覆蓋兆聲波清洗可以減少光刻工具的維護(hù)頻率。介紹 隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小到 65 納米，由于在關(guān)鍵光刻步驟（例如淺溝槽隔離、柵極圖案化和接觸）中的焦深和重疊容差過(guò)緊，晶圓背面清潔變得至關(guān)重要。這些步驟要求晶圓背面沒(méi)有大顆粒（90nm/65nm 節(jié)點(diǎn)處為 0.2μm）。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小到 45 納米及以上，更關(guān)鍵的光刻步驟將需要背面預(yù)清潔。此外，晶片背面和邊緣上的顆粒和金屬污染有可能污染工藝和計(jì)量工具的處理表面。背面清潔可以消除與這些工具接觸的晶圓之間的交叉污染。例如，一些研究人員研究了去除背面銅以避免交叉污染 。 眾所周知，從晶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 在各向異性濕化學(xué)蝕刻期間在晶體硅的取向相關(guān)表面形態(tài)中觀察到的豐富多樣的微米級(jí)特征顯示其起源于原子級(jí)。真實(shí)的蒙特卡羅模擬表明，Si(100) 上的金字塔形小丘是分布的頂點(diǎn)原子被溶液中的（金屬）雜質(zhì)局部穩(wěn)定的結(jié)果。在沒(méi)有這種穩(wěn)定性的情況下，由于（一層深）凹坑成核和（各向同性）階梯傳播之間的各向異性，在 Si(100) 上形成淺圓形凹坑。還得出結(jié)論，鄰近（110）處的鋸齒狀結(jié)構(gòu)是未對(duì)準(zhǔn)和蝕刻各向異性的綜合結(jié)果，表明形態(tài)相關(guān)結(jié)構(gòu)（如金字塔形小丘和鋸齒狀鋸齒狀結(jié)構(gòu)）的成核機(jī)制不一定相同。介紹 各向異性濕法化學(xué)蝕刻仍然是硅技術(shù)中使用最廣泛的處理技術(shù)。與多種其他工藝結(jié)合使用，它在微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 中具有廣泛的應(yīng)用，包括壓力 加速度 , 角速率和氣體流量傳感器, 執(zhí)行器, 納米探針 ,納米線、微鏡, 激光腔 、光開(kāi)關(guān)], 對(duì)齊凹槽 和微型閥 ，僅舉幾例。它的廣泛存在不僅是因?yàn)樗子谑褂煤统杀镜停疫€因?yàn)樗峁┝讼喈?dāng)光滑的表面，不會(huì)對(duì)本體造成物理?yè)p壞。然而，在過(guò)去幾年中，隨著器件尺寸的不斷減小，蝕刻表面的粗糙度開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。越來(lái)越多的微機(jī)械設(shè)備的性能需要非常光滑的表面，并且需要找到精確的生產(chǎn)條件。很明顯，有必要提高對(duì)一般過(guò)程的理解，特別是對(duì)導(dǎo)致蝕...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 研究了各種金屬污染物對(duì)薄柵氧化層完整性的影響，并根據(jù)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的最終位置進(jìn)行分類。提出了一種簡(jiǎn)化的清潔策略，與傳統(tǒng)的清潔順序相比，該策略具有高性能，同時(shí)具有成本效益，并且對(duì)環(huán)境的影響更小。最后，提出了一種用于去除光刻膠和有機(jī)蝕刻后殘留物的新型環(huán)保臭氧/去離子水工藝。介紹 鑒于污染對(duì)器件性能和工藝良率的重要影響，很容易理解清洗是 IC 生產(chǎn)中最頻繁重復(fù)的步驟。在這些步驟中消耗了相對(duì)大量的去離子水和化學(xué)品，這導(dǎo)致了重要的生產(chǎn)成本并引起了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，在過(guò)去幾年中，大量的研究工作致力于開(kāi)發(fā)性能更高、成本效益更高且對(duì)環(huán)境影響更低的清潔技術(shù)。金屬污染的影響 研究了幾種常見(jiàn)于潔凈室材料（Na、Mg、Cr、Zn、Ni、V、Mn）或可能用于未來(lái)電介質(zhì)（Ti、Sr、Ba、Pt、Co、Pb）的污染物的行為。清潔硅晶片以獲得無(wú)污染的參考親水表面。通過(guò)旋轉(zhuǎn)含有 1 ppm 待研究污染物的 pH = 0.1 的酸溶液來(lái)施加污染物。由于元素的原子質(zhì)量不同，雜質(zhì)濃度在一個(gè)數(shù)量級(jí)上變化（圖 1）。簡(jiǎn)化的清潔過(guò)程 通過(guò)使用簡(jiǎn)化的清潔策略，例如 IMEC-clean（表 2）[4]，可以大大減少化學(xué)品...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料關(guān)鍵詞： 單晶片清洗、兆聲波損傷、顆粒去除效率。 介紹 與批量工具相比，單晶片清潔工具可以減少循環(huán)時(shí)間并提高清潔性能，這一點(diǎn)已經(jīng)得到公認(rèn)。最近，一種獨(dú)特的基于浸入式的單晶片處理器 EmersionTM 被證明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)亞 50 nm 器件結(jié)構(gòu)的無(wú)損兆聲清洗，并具有相應(yīng)的高顆粒去除效率 (PRE) 。在本文中，我們研究了 Emersion 多換能器室的清潔和無(wú)損處理機(jī)制。我們展示了各種操作條件下的顆粒去除效率、聲致發(fā)光成像數(shù)據(jù)和兆聲波損傷結(jié)果。這些結(jié)果用于提出腔室中多個(gè)換能器的操作模型。 Emersion 單晶片室采用獨(dú)特的三個(gè)兆聲換能器配置。一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)是利用整個(gè)晶圓表面的暴露優(yōu)勢(shì)，允許將多個(gè)聲波前應(yīng)用于晶圓。預(yù)計(jì)這些波前的聯(lián)合作用將允許使用降低的兆聲波功率水平并縮短處理時(shí)間，以在不犧牲清潔的情況下消除損壞。 圖 1 所示的示意圖顯示了將三個(gè)換能器并入處理室。底部換能器在功能上類似于批量換能器。前換能器向晶片的正面（器件）側(cè)引入斜角聲波前，而后換能器向晶片的背面引入類似的波前。通過(guò)垂直掃描提升晶片，以便多次完全通過(guò)上部換能器波前。在處理過(guò)程中，底部傳感器在 30 秒的整個(gè)處理時(shí)間內(nèi)處于開(kāi)啟狀態(tài)。由于上部換能器僅在...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 從熱力學(xué)和傳輸?shù)慕嵌妊芯苛藦陌雽?dǎo)體晶片上的納米級(jí)特征中去除液體。熱力學(xué)模型考慮特征中液體的各種圓柱對(duì)稱狀態(tài)并計(jì)算它們的自由能。開(kāi)發(fā)了一個(gè)相圖，以顯示在給定特征的縱橫比、液體所占的體積分?jǐn)?shù)和內(nèi)部接觸角的情況下，圓柱特征中哪種液體配置最穩(wěn)定。從特征中去除液體所需的能量是根據(jù)這些參數(shù)以及特征外部晶片表面上的接觸角來(lái)計(jì)算的。傳輸模型用于通過(guò)考慮液體蒸發(fā)動(dòng)力學(xué)和氣相傳輸來(lái)估計(jì)干燥時(shí)間。干燥由液體的蒸發(fā)速率控制。介紹 半導(dǎo)體晶片在轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄晕㈦娐窌r(shí)經(jīng)歷了許多微制造步驟。特別是晶片清洗在器件制造過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多次。為確保質(zhì)量和可靠性，理想的晶圓清潔工藝應(yīng)去除掩蔽和等離子蝕刻后殘留的任何殘留物。目前有三種主要的濕法清潔技術(shù)：濕臺(tái)清潔系統(tǒng)、批量噴霧清潔系統(tǒng)和單晶片旋轉(zhuǎn)清潔系統(tǒng)。與前兩種技術(shù)不同，單晶片旋轉(zhuǎn)清洗系統(tǒng)一次處理一個(gè)晶片，在每個(gè)晶片的基礎(chǔ)上提供更均勻的清潔。使用連續(xù)的單晶片清洗方法，工藝混亂只會(huì)影響一個(gè)晶片，而不是整個(gè)多晶片盒。因此，相對(duì)于平行清洗方法，單晶片旋轉(zhuǎn)清洗實(shí)際上提高了整體工藝效率。 具有更大功能和更低功率需求的微電路的生產(chǎn)需要越來(lái)越精細(xì)的電路圖案。對(duì)于最先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上的功能，關(guān)鍵尺寸目前低于 32 nm，可以小至 14 n...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 在所有其他參數(shù)相同的情況下，對(duì)于電子應(yīng)用，寬帶隙(WBG)半導(dǎo)體優(yōu)于窄帶半導(dǎo)體(如硅)，因?yàn)閷?dǎo)帶和價(jià)帶之間的大能量分離允許這些器件在高溫和較高電壓下工作。例如，與行業(yè)巨頭硅1.1eV的相對(duì)窄帶隙相比，氮化鎵(GaN)的帶隙為3.4eV。 帶隙測(cè)量將電子推入導(dǎo)電狀態(tài)需要多少能量；更大的帶隙使材料能夠承受更強(qiáng)的電場(chǎng)，因此與由帶隙較低的材料組成的部件相比，組件可以更薄(對(duì)于給定的電壓)、更輕、處理更多的功率。 具有較大帶隙的半導(dǎo)體已經(jīng)被開(kāi)發(fā)用于硅不能提供足夠功率密度以獲得必要結(jié)果的應(yīng)用。尤其是碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)在功率開(kāi)關(guān)和/或功率放大器應(yīng)用方面取得了巨大進(jìn)步。除了這些公認(rèn)的市場(chǎng)，用于自動(dòng)駕駛汽車的激光雷達(dá)傳感器和用于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制是其他新興領(lǐng)域。SiC MOSFETs在手機(jī)應(yīng)用中也很常見(jiàn)，GaN功率晶體管在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源等600 V細(xì)分市場(chǎng)也有應(yīng)用。 現(xiàn)在，寬帶隙半導(dǎo)體在市場(chǎng)上的可用性和性能已經(jīng)確定但是，就在碳化硅和氮化鎵站穩(wěn)腳跟的時(shí)候，另一種帶隙更大的半導(dǎo)體出現(xiàn)了。寬帶隙半導(dǎo)體氧化鎵(Ga2O3)有望成為肖特基勢(shì)壘二極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等功率轉(zhuǎn)換系...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 本文著眼于砷化鎵，探討它與其他流行的半導(dǎo)體材料的比較，并探討利用每種材料的不同組件。 硅長(zhǎng)期以來(lái)一直是半導(dǎo)體的關(guān)鍵材料。然而，砷化鎵，以及其他化合物，如氮化鎵和碳化硅，現(xiàn)在正分享這一階段。那么什么是砷化鎵，它與其他化合物有何不同？讓我們探索這種化合物，看看它是如何被用作半導(dǎo)體材料的。 什么是砷化鎵？ 砷化鎵(GaAs)是由元素鎵和砷構(gòu)成的化合物。它通常被稱為ⅲ-ⅴ族化合物，因?yàn)殒壓蜕榉謩e屬于元素周期表的ⅲ族和ⅴ族。 砷化鎵化合物 圖1 砷化鎵化合物，棕色代表鎵，紫色代表砷 砷化鎵的使用不是一項(xiàng)新技術(shù)，事實(shí)上，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局一直在資助這項(xiàng)技術(shù)的研究。雖然硅基技術(shù)已經(jīng)成為“微電子革命的支柱，但GaAs電路在更高的頻率和信號(hào)放大功率下運(yùn)行，這使得一個(gè)由手掌大小的手機(jī)連接的世界變得切實(shí)可行?！?#160; 砷化鎵在20世紀(jì)80年代導(dǎo)致了全球定位系統(tǒng)接收器的小型化。這使得在此期間進(jìn)入美國(guó)武庫(kù)的激光制導(dǎo)精確彈藥成為可能。 不同半導(dǎo)體材料的帶隙 &...
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