掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 你知道硅的化合物存在于大氣、沙子、巖石、土壤、粘土、水、植物甚至一些動(dòng)物體內(nèi)嗎？純硅具有與金剛石相同的晶體結(jié)構(gòu)，看起來(lái)很像深灰色固體。讓我們仔細(xì)看看硅的制造過(guò)程。拋光工藝硅制造 制造硅涉及哪些步驟？ 步驟1:還原過(guò)程 還原過(guò)程包括在礦熱爐中對(duì)二氧化硅和一種叫做焦炭的固體燃料施加高熱。需要高溫來(lái)除去氧氣，留下硅。此外，金屬碳化物在還原過(guò)程的初始階段形成，直到碳被硅取代。 還原過(guò)程始于將原材料放入熔爐前稱重。在大多數(shù)情況下，一批原材料由500磅煤和1000磅礫石和碎片組成。 當(dāng)爐蓋上的電極就位時(shí)，電流通過(guò)它們形成電弧。電弧產(chǎn)生足夠的熱量來(lái)熔化材料，并將含有碳的沙子轉(zhuǎn)化為硅和一氧化碳。在熔融狀態(tài)下，金屬用空氣和氧氣處理，以盡量減少鈣和鋁雜質(zhì)。 步驟2:冷卻或粉碎過(guò)程 金屬硅在鑄鐵托盤中冷卻，然后倒入卡車中破碎儲(chǔ)存。在將金屬倒入存儲(chǔ)堆之前，制造商會(huì)記錄其重量。為了減小其尺寸，使用錐形破碎機(jī)或顎式破碎機(jī)對(duì)金屬進(jìn)行破碎。 包裝過(guò)程...
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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)境問題。因此，在過(guò)去幾年中，大量的研究工作致力于開發(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）。 圖 1：污染后的雜質(zhì)濃度 略簡(jiǎn)化的清潔過(guò)程 通...
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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 已開發(fā)出一種稱為硅板法的方法，該方法使用具有清潔簡(jiǎn)單過(guò)程的小型取樣裝置，以直接評(píng)估來(lái)自潔凈室空氣的硅晶片表面上的有機(jī)污染物。使用這種方法，首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，硅片表面鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這與其在潔凈室空氣中的濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與使用多組分有機(jī)物種吸附誘導(dǎo)污染模型理論預(yù)測(cè)的結(jié)果一致；因此，可以得出結(jié)論，硅板法對(duì)于評(píng)估硅晶片表面上有機(jī)物質(zhì)的時(shí)間依賴性行為是有效的。介紹 眾所周知，吸附在硅晶片表面上的有機(jī)碳?xì)浠衔锓肿拥拇嬖跁?huì)在先進(jìn)的電子設(shè)備制造過(guò)程中引起嚴(yán)重的空氣分子污染問題。據(jù)報(bào)道，各種有機(jī)物 在硅片表面上的濃度隨時(shí)間發(fā)生變化，這被稱為果籃現(xiàn)象。一些有機(jī)物在其表面濃度中顯示出尖峰在硅晶片表面上，隨后趨于減少，表明逐漸被其他有機(jī)物種取代。因此，有機(jī)物種似乎在爭(zhēng)奪硅片表面上的吸附位點(diǎn)。為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)估硅片表面上這種隨時(shí)間變化的有機(jī)污染， 硅表面上的有機(jī)污染物通常使用晶片熱解吸氣相色譜質(zhì)譜儀 進(jìn)行測(cè)量，包括以下步驟：(i) 從受污染的硅晶片表面熱解吸有機(jī)物質(zhì)，( ii) 使用載氣流通過(guò)氣相傳輸有機(jī)物質(zhì)，(iii) 通過(guò)吸附劑固體捕集器 (Tenax) 收集有機(jī)物質(zhì)，(iv) 從吸附劑固體捕集器中熱解吸有...
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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 對(duì)于亞微米或深亞微米 ULSI 的制造，完全抑制在硅晶片表面產(chǎn)生的顆粒和污染非常重要。清潔需求的傳統(tǒng)概念是使用化學(xué)成分（APM、氨和過(guò)氧化氫混合物）發(fā)揮主要作用。不幸的是，SC-1 (APM) 對(duì)表面損傷有負(fù)面影響。近年來(lái)，它已被修改為加入更稀的溶液，以減少由氫氧化銨引起的表面微觀粗糙度。在本文中，提出了一種新思路，即使用去離子水快速傾倒沖洗 (QDR) 模式從對(duì)話設(shè)置轉(zhuǎn)變?yōu)楦倪M(jìn)模式。使用 DIW 進(jìn)行修改的修改配方可以在加工過(guò)程中完全去除顆粒。介紹 隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的不斷縮小。需要了解顆粒去除機(jī)制并認(rèn)識(shí)到其優(yōu)點(diǎn)和局限性。在本文中，一些粒子去除模型被修改為能夠去除軟粒子變形。研究了改進(jìn)的 RCA 晶片清洗，使用/不使用兆聲波能量增強(qiáng)和各種沖洗技術(shù)，用于深亞微米半導(dǎo)體器件制造。對(duì)濕法清潔的需求，提出用于半導(dǎo)體工藝的無(wú)顆粒基板變得越來(lái)越重要。隨著半導(dǎo)體器件的縮小，硅和二氧化硅襯底對(duì)污染的敏感性增加。特別是在亞微米和深亞微米超微集成電路的制造過(guò)程中，基板的表面微結(jié)構(gòu)和表面清潔度將增加其對(duì)器件性能和可靠性至關(guān)重要的重要性。本文還介紹了一項(xiàng)綜合研究，使用表面分析和檢測(cè)技術(shù)來(lái)測(cè)試各種清潔配方下的顆粒去除率，包括 (1) Mega-sonic-on 和 (2) 快速轉(zhuǎn)儲(chǔ)...
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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 隨著每一個(gè)新的先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，最小特征尺寸不斷縮小。因此，設(shè)備變得更密集，曝光工具的焦深降低——使光刻成為工藝流程中最關(guān)鍵的模塊之一。因此，消除由背面缺陷引起的熱點(diǎn)是一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問題，以防止顯著的良率下降。關(guān)鍵詞：洗滌器，拋光清潔，背面缺陷，熱點(diǎn)簡(jiǎn)介 隨著先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)在新薄膜材料/新化學(xué)品/新集成方案方面的進(jìn)步和變得更加復(fù)雜，所需的工藝/測(cè)量步驟數(shù)量急劇增加，以實(shí)現(xiàn)新功能（例如 FiNFET）并滿足日益嚴(yán)格的要求。性能要求。晶圓正面缺陷的檢測(cè)歷來(lái)是半導(dǎo)體器件制造商最關(guān)心的問題，而很少關(guān)注位于背面的缺陷。背面晶圓質(zhì)量正成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題，因?yàn)楣饪?DOF 和重疊容限隨著 1x 節(jié)點(diǎn)及更多節(jié)點(diǎn)處所需的器件幾何尺寸縮小而降低 。在7nm等先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)。圖 1：晶圓背面缺陷導(dǎo)致散焦問題 典型晶圓背面的光學(xué)圖片如圖 2 所示。晶圓背面的缺陷可能有多種來(lái)源，主要可分為顆粒、殘留物和劃痕。晶圓背面的顆粒和劃痕（通常呈同心環(huán)形式）可由晶圓處理部件（如卡盤和機(jī)械臂）以及 CMP 工藝引起。由于不需要的薄膜去除不完全或清潔化學(xué)品的使用無(wú)效，殘留物可能會(huì)留在晶片背面。此外，當(dāng)晶片從一個(gè)工具移動(dòng)到另一個(gè)工具，通過(guò)生產(chǎn)線時(shí)，會(huì)發(fā)生晶片和處理設(shè)備的交叉污染。背面缺陷會(huì)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 在未來(lái)幾代半導(dǎo)體技術(shù)中，清潔工藝將面臨在不損壞脆弱結(jié)構(gòu)和幾乎不蝕刻基板的情況下去除納米顆粒的挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)研究中，我們?cè)u(píng)估了一組具有代表性的現(xiàn)有兆聲清潔工具在熱二氧化硅蝕刻低于 0.5 Å 的工藝條件下應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的能力。顆粒去除和破壞的測(cè)試載體包括親水性硅晶片上的 34 nm SiO2 顆粒和線寬范圍分別為 150 至 70 nm 的多晶柵線。在本系列測(cè)試中，沒有任何工具達(dá)到高顆粒去除效率 (PRE) 和對(duì) 70 nm 線的低損壞的目標(biāo)。只有通過(guò)降低兆聲功率，才能以降低 PRE 為代價(jià)來(lái)獲得更低的傷害。PRE 和損壞的晶圓圖顯示了特定于工具的模式。五分之二的系統(tǒng)似乎只有兩個(gè)系統(tǒng)在晶圓級(jí) PRE 和損壞之間顯示出簡(jiǎn)單的直接相關(guān)性，這表明需要更多的基礎(chǔ)研究來(lái)了解兆聲波系統(tǒng)中的清潔和損壞機(jī)制。介紹 在半導(dǎo)體制造中，隨著特征尺寸縮小到 100 nm 以下，需要將直徑為幾十納米的顆粒視為致命缺陷。例如，尺寸大于 45nm 的 90nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn)顆粒被認(rèn)為是芯片中器件的潛在致命缺陷。 1 由于與基板消耗預(yù)算、成本和環(huán)境影響相關(guān)的幾個(gè)原因，目前的清潔使用稀釋的化學(xué)物質(zhì)蝕刻能力低，需要額外的物理機(jī)制，例如超音速攪拌，以去除污染物顆粒。2 隨著顆粒尺寸...
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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 對(duì)來(lái)自不同供應(yīng)商的化學(xué)品進(jìn)行了清潔后殘留在硅晶片上的金屬污染水平的測(cè)試。在調(diào)查過(guò)程中，評(píng)估了來(lái)自三個(gè)供應(yīng)商的鹽酸和氫氧化銨以及來(lái)自四個(gè)供應(yīng)商的過(guò)氧化氫。在 RCA 標(biāo)準(zhǔn)溶液中清洗晶片，然后測(cè)量顆粒計(jì)數(shù)和金屬污染。全反射 X 射線熒光分析用于金屬污染測(cè)量。熱的氫氧化銨-過(guò)氧化氫混合物 (APM) 是一種有效的顆粒去除劑，會(huì)導(dǎo)致鐵沉積在硅上。沉積鐵的數(shù)量很大程度上取決于混合物中使用的過(guò)氧化物的質(zhì)量，可以通過(guò)使用更短的清潔時(shí)間來(lái)減少。在晶片上的金屬濃度和溶液中的金屬濃度達(dá)到平衡之前，晶片上鐵的沉積速率可能在短時(shí)間內(nèi)受到擴(kuò)散限制。APM 之后的鐵濃度對(duì)化學(xué)混合物的年齡不是很敏感。然而，在老化的化學(xué)混合物中沉積了更多的鋅。在熱鹽酸-過(guò)氧化氫混合物 (HPM) 之后，還發(fā)現(xiàn)了在 APM 之后觀察到的相同類型但較弱的鐵濃度對(duì)化學(xué)品供應(yīng)商的依賴性。鐵濃度要低得多。濕化學(xué) 在晶圓清洗中，最常用的是濕化學(xué)法。所謂的 RCA 清潔，基于過(guò)氧化氫的熱堿性和酸性混合物。廣泛應(yīng)用于硅工業(yè)（6）。氫氧化銨、過(guò)氧化氫和水的堿性混合物（也稱為“RCA 標(biāo)準(zhǔn)溶液 1”或“SC-1”或“APM”）可去除有機(jī)表面殘留物和多種金屬，對(duì)去除無(wú)機(jī)顆粒非常有效。酸性混合物、鹽酸和過(guò)氧化氫的水稀釋液...
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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?cè)u(píng)估了單晶片氣溶膠噴霧和兆聲波清潔工具的損傷產(chǎn)生和顆粒去除之間的權(quán)衡。這是通過(guò)計(jì)算 30 nm 二氧化硅的局部顆粒去除率和 ~ 20 nm 寬非晶硅線的局部損傷通量來(lái)完成的。對(duì)于氣溶膠清潔觀察到的清潔和損壞不均勻性是由于對(duì)噴嘴的暴露時(shí)間不同。兆聲波清洗的不均勻性是由于對(duì)棒的不同暴露時(shí)間以及跨晶片的非等效聲能傳輸。此外，兩種技術(shù)的等效損傷產(chǎn)生的清潔程度顯示為可比的，但與此處使用的實(shí)驗(yàn)條件的規(guī)范相去甚遠(yuǎn)。介紹 物理清潔方法，如氣溶膠噴霧和兆聲波清潔目前用于生產(chǎn)線清潔應(yīng)用的前端和后端，并在顆粒去除方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果 。然而，如果沒有對(duì)圖案化基板的平行損傷評(píng)估，就不可能在不同的清潔技術(shù)之間進(jìn)行合理的比較。按照半導(dǎo)體器件的 ITRS 路線圖，到 2010 年，粒子檢測(cè)限制和柵極長(zhǎng)度應(yīng)為 18 nm。在這項(xiàng)工作中，我們?cè)诰哂刑魬?zhàn)性的實(shí)驗(yàn)條件下研究所需的清潔操作和不希望的損壞生成之間的權(quán)衡：30 nm 二氧化硅粒子和線寬為 20 ± 3 nm 的非晶硅線。實(shí)驗(yàn) 使用 300 毫米直徑的 Si (100) p 型晶片，其位置平坦度 顆粒去除結(jié)果損傷生成結(jié)果 對(duì)非常脆弱的 a-Si...
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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 研究了兩種反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 工藝，以使用兩種方法顯示 SiO2 和 Si 之間的相對(duì)蝕刻選擇性 佛羅里達(dá)州碳氟化合物氣體、CF4 和 CHF3。結(jié)果表明，與 CF4 (1.2:1) 相比，CHF3 具有更好的選擇性 (16:1)。另一方面，CF4 的 SiO2 蝕刻速率約為 52.8 nm/min，比 CHF3快。關(guān)鍵詞：反應(yīng)離子蝕刻，RIE，Si，SiO2，CHF3，CF4，選擇性 介紹 在納米制造中，在 Si 層上蝕刻 SiO2 層（反之亦然）是一種常見的工藝。為確保完全去除目標(biāo)材料，工藝設(shè)計(jì)中通常包括 10% 的過(guò)蝕刻。然而，對(duì)于大多數(shù)設(shè)備，盡可能少的過(guò)度蝕刻是首選。在反應(yīng)離子蝕刻 (RIE) 工藝中，蝕刻主要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)中的等離子體是由固定在頂部和底部的兩個(gè)電極之間施加的高頻電場(chǎng)形成的。電場(chǎng)還定義了等離子體運(yùn)動(dòng)的方向，這使 RIE 工藝具有高各向異性的優(yōu)點(diǎn)。圖 1 顯示了本研究中使用的 Oxford 80 Plus RIE，其壓板直徑為 220 毫米。 實(shí)驗(yàn) 到研究 CF4 或 CHF3 的蝕刻選擇性 (S...
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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 本文研究了氧化劑濃度、pH 值和漿料流速對(duì) Si (1 0 0) 晶片化學(xué)機(jī)械拋光 (CMP) 中材料去除率 (MRR) 的影響。CMP 在堿性漿液中使用氧化鋁和氧化鈰顆粒與過(guò)氧化氫進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)兩種顆粒材料的應(yīng)用導(dǎo)致了非常不同的結(jié)果。當(dāng)使用氧化鋁顆粒時(shí)，MRR 最初隨著漿液 pH 值的增加而降低，直到 pH = 9。然而，在漿液的 pH 值達(dá)到 10 之前，使用二氧化鈰顆粒會(huì)增加 MRR。影響是由于顆粒團(tuán)聚和氧化劑漿料與晶片表面的接觸角減??；而后者是由粒子團(tuán)聚和三價(jià)二氧化鈰離子的改性引起的。無(wú)論顆粒類型如何，漿液流速和氧化劑濃度的影響是相似的——更高的流速或更高的氧化劑濃度會(huì)在達(dá)到平臺(tái)之前帶來(lái)更大的 MRR。其中許多是通過(guò)分子尺度上的粘合劑去除機(jī)制來(lái)解釋的。 介紹 由于其全局平坦化能力，化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）是目前集成電路制造中的主要加工方法。在 CMP 工藝中，將旋轉(zhuǎn)的晶圓壓在旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，同時(shí)將包含一些化學(xué)試劑和磨粒的漿料送入晶圓-拋光墊相互作用區(qū)。耦合的化學(xué)-機(jī)械相互作用被認(rèn)為是拋光過(guò)程中材料去除的原因，然而，CMP 中使用的一些化學(xué)品是有毒的，這會(huì)增加生產(chǎn)成本、產(chǎn)生有毒化學(xué)品的處置問題并造成污染。對(duì) CMP 中化學(xué)作用的深入了解可以為工藝優(yōu)化提...
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