一、什么是半導(dǎo)體？半導(dǎo)體是介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，它的電阻率在10-3~109范圍內(nèi)。自然界中屬于半導(dǎo)體的物質(zhì)很多，用于制造半導(dǎo)體的材料主要是硅（Si）、鍺（Ge）、砷化鎵（GaAs）。純凈的半導(dǎo)體電阻率很高，幾乎不導(dǎo)電。但在特定的條件下，如光照、摻雜等，它的電阻率可以降到幾十歐姆甚至更低，并且隨摻入的雜質(zhì)不同呈不同的導(dǎo)電特性。我們分別稱(chēng)之為P（空穴導(dǎo)電）型半導(dǎo)體和N（電子導(dǎo)電）型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體相接觸時(shí)，在接觸面就形成了PN結(jié)。PN結(jié)具有正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?，利用它可以制得常用的二極管。在集成電路制造中，常用的襯底材料是硅單晶片，根據(jù)圓片加工過(guò)程中硅單晶切割的晶格方向的不同，可把它分為和等晶向。在mos集成電路制造中，選用的是晶向的圓片。二、什么是集成電路？不同導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體組合在一起，可以做成二極管、三極管、電容、電阻，如果把這些元件做在同一塊芯片上，完成一定的電路功能，就稱(chēng)之為集成電路。集成電路可分為雙極集成電路和MOS集成電路，MOS集成電路又可分為nMOS集成電路、pMOS集成電路和CMOS集成電路。三、集成電路中的常用薄膜。多晶硅常用在MOS器件中作為柵電極。也可用于高電阻的電阻器，及局部電路的短連線二氧化硅集成電路中使用的二氧化硅膜可分為熱二氧化硅和CVD淀積二氧化硅兩類(lèi)。在MOS集成電路中，它有以下幾種用途：作為對(duì)付摻雜劑注入或擴(kuò)散進(jìn)硅的掩膜，...
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背景技術(shù)半導(dǎo)體單晶硅作為硅的單品體結(jié)構(gòu)，具有光學(xué)性能好、禁帶寬度低、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是光、電、熱的優(yōu)良載體，在半導(dǎo)體集成電路、太陽(yáng)能發(fā)電等方面應(yīng)用非常廣泛。同時(shí)，以單晶硅為基礎(chǔ)制作的硅材質(zhì)托盤(pán)應(yīng)用于藍(lán)寶石村底材料及窗口材料的生產(chǎn)過(guò)程中，可以大幅度提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，降低光學(xué)、電學(xué)缺陷的產(chǎn)生概率。氮化鋁（AIN)應(yīng)用于半導(dǎo)體中屬于寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有禁帶寬度寬、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高以及抗輻射能力高等優(yōu)點(diǎn)，但其較高的化學(xué)情性使對(duì)其清洗及洗凈再生過(guò)程產(chǎn)生了一定的難度。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)表面氨化鋁薄膜的清洗去除方法，采用一定比例的氫氧化鉀（KOH)、雙氧水（H2O2)與水（H20)的混合溶液（液A)清洗去除單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁薄膜，KOH在混合液中起到去除單晶硅表面沉積ALN的作用，而H202在混合液中起到保護(hù)單晶硅的作用，浸泡過(guò)程單晶硅清洗侵蝕量大約為0.005mm左右；并采用體積分?jǐn)?shù)為3.4%的氨氟酸（HF)作為刻蝕藥液（溶液B),通過(guò)HF的刻蝕作用，可以有效降低并控制溶液A對(duì)單晶硅托盤(pán)表面晶界性能的影響，同時(shí)清洗損耗和產(chǎn)品質(zhì)量均可以得到很好的控制，具有成本低、損耗量低、潔凈度高、均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是：半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁薄膜的清洗去除方法，具體步驟如下：步驟一、選取兩個(gè)聚丙烯材料制作的浸...
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以鍺為襯底的化合物電池由于具有轉(zhuǎn)換效率高、耐高溫、抗腐蝕、抗輻射等優(yōu)勢(shì)，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。多節(jié)化合物電池用鍺襯底通常為高表面質(zhì)量的鍺拋光片，要求其表面無(wú)顆粒沾污、無(wú)有機(jī)沾污、無(wú)表面缺陷。要使鍺拋光片表面達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，清洗是非常重要的環(huán)節(jié)。紫外線／臭氧清洗技術(shù)是一種非接觸式的干法清洗技術(shù)，不受溶液表面張力的影響。被清潔的表面僅與紫外線和臭氧作用，不與其他物體發(fā)生接觸。并且有機(jī)物經(jīng)過(guò)紫外光照射發(fā)生光敏氧化反應(yīng)后，僅生成可揮發(fā)性氣體，不會(huì)造成溶液清洗時(shí)的二次污染。與此同時(shí)，紫外光是短波光線，能夠射入材料表面并在與臭氧的協(xié)同作用下與表面物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，形成均勻的氧化物薄膜。紫外光子輻照的能量相對(duì)比等離子體濺射或惰性氣體離子轟擊的能量小，一般情況下，經(jīng)過(guò)紫外線／臭氧處理的表面不會(huì)受到損傷或發(fā)生晶體缺陷。在ＲＣＡ標(biāo)準(zhǔn)清洗法中，利用ＤＨＦ清洗來(lái)剝離自然氧化層，從而達(dá)到去除氧化層中金屬離子的目的。但由于ＨＦ并不溶解鍺Ｏ或其他非正四價(jià)態(tài)鍺氧化物，只溶解鍺Ｏ：和極少量的鍺混合態(tài)氧化物，所以本文采用對(duì)鍺０和鍺０：有很好溶解能力并且不與鍺發(fā)生反應(yīng)的鹽酸進(jìn)行清洗。紫外線／臭氧處理過(guò)程中，由于臭氧具有類(lèi)似于H2O2的氧化電勢(shì)，其可在鍺拋光片表面形成潔凈的氧化物薄膜，因此可以采用紫外線／臭氧干法氧化的方式替代H2O2的氧化作用。本文從降低鍺拋光片霧值、提高表面質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，以紫外線／臭氧代替H2...
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1前言眾所周知，循環(huán)水已用于石油、化工、鋼鐵等各行各業(yè)，在循環(huán)水的使用中，由于水質(zhì)的不同，會(huì)形成各種沉積物，這些沉積物以無(wú)機(jī)鹽為主，成為無(wú)機(jī)垢；而在有機(jī)物的使用或生產(chǎn)過(guò)程中，由于高溫等因素的影響，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致有機(jī)垢的形成；在有些地方，則會(huì)同時(shí)形成無(wú)機(jī)垢和有機(jī)垢。垢的形成，會(huì)給生產(chǎn)和安全帶來(lái)一系列影響，主要表現(xiàn)四：①影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。嚴(yán)重的污垢沉積，使生產(chǎn)設(shè)備的性能下降，甚至不能正常運(yùn)行；②增加成本。一般地，污垢的形成使熱交換率大幅度降低，能耗明顯增加；③引發(fā)各種事故，原材料泄露，引起廠房及工作人員的損傷。④影響材料性能和設(shè)備壽命，金屬的污垢，如吸濕性的塵土和無(wú)機(jī)鹽，容易吸附空氣中的腐蝕性氣體，如二氧化硫、二氧化碳，硫化氫等，進(jìn)而腐獨(dú)金屬的表面，使金屬失去光澤，產(chǎn)生麻點(diǎn)，強(qiáng)度下降；污垢下會(huì)發(fā)生腐蝕，縮短設(shè)備的壽命。本文對(duì)各種常見(jiàn)無(wú)機(jī)垢和有機(jī)垢的形成機(jī)理、清洗方法進(jìn)行全面評(píng)述2無(wú)機(jī)鹽垢的形成及清洗2.1碳酸鹽垢2.1.1碳酸鈣垢的成因以碳酸鈣和碳酸鎂為主要成分，碳酸鎂容易水解生成堿式碳酸鎂，進(jìn)而形成溶解度更低的氯氧化誤在天然水中，鈣的含量夫于鎂，所以碳酸鹽垢的主要成分為碳酸號(hào)，有少量的碳酸錢(qián)和氧氧化鎖碳酸鹽水垢一般為自色片狀物當(dāng)含有金屬氧化物時(shí)，會(huì)帶有顏色，如有鐵銹時(shí)，早粉紅色或紅褐色它難溶于與冷水，也難溶于熱水，但易溶于無(wú)機(jī)強(qiáng)酸，如鹽酸、硝酸和高氯酸等。在工業(yè)用水中存在著各種離子，有...
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1前言Schwartzman等人［1］，1993在SC1、SC2清洗時(shí)使用了兆頻超聲技術(shù)，獲得前所未有的清洗效果，使得該方法在清洗工藝中被廣泛采用，也引發(fā)了對(duì)超聲波增強(qiáng)清洗效果的規(guī)律與機(jī)理的研究。1995年Busnaina的研究表明，兆頻超聲波去除粒子的能力與溶液的組成、粒子的大小、超聲波的功率及處理時(shí)間有關(guān)。1997年Olim［2］發(fā)現(xiàn)兆頻超聲去除粒子的效率與粒子直徑的立方成正比，并由此推斷兆頻超聲無(wú)法去除0.1μm以下的粒子。但是，兆聲波清洗拋光片可去掉晶片表面上＜0.2μm的粒子，起到超聲波起不到的作用。這種方法能同時(shí)起到機(jī)械擦片和化學(xué)清洗兩種方法的作用。兆聲波清洗方法已成為拋光片清洗的一種有效方法。但是，隨著頻率升高，聲傳播的效率會(huì)降低，所以兆聲波清洗技術(shù)效果并不是頻率越高越好。目前，一般用的頻率范圍是（700～1000）kHz。2兆聲波清洗原理簡(jiǎn)介聲能在液體內(nèi)傳播時(shí)，液體會(huì)沿聲傳播的方向運(yùn)動(dòng)，形成聲學(xué)流（Acousticstreaming），聲學(xué)流是由聲波生產(chǎn)的力和液體的聲學(xué)阻力以及其他的氣泡阻力形成的液體的流動(dòng)的效果［3］，兆聲波清洗就是利用聲能產(chǎn)生的液體流動(dòng)來(lái)去除硅片表面的污染物，其原理見(jiàn)圖1。兆聲波清洗是由高頻（700～1000kHz）的波長(zhǎng)短（1.5μm左右）的高能聲波推動(dòng)溶液做加速運(yùn)動(dòng)，使溶液以加速的流體形式連續(xù)沖擊硅片表面，使硅片表面的顆粒等污染物離開(kāi)硅片進(jìn)入...
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微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是一種技術(shù)，其最一般的形式可以定義為使用微細(xì)加工技術(shù)制成的小型機(jī)械和機(jī)電元件（即設(shè)備和結(jié)構(gòu)）。MEMS器件的關(guān)鍵物理尺寸可能從尺寸范圍的下端的一微米以下到幾毫米不等。同樣，MEMS裝置的類(lèi)型可以從沒(méi)有運(yùn)動(dòng)元件的相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變化到在集成微電子的控制下具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)元件的極其復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)。MEMS的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)是至少有一些元件具有某種機(jī)械功能，而無(wú)論這些元件是否可以移動(dòng)。用于定義MEMS的術(shù)語(yǔ)在世界各地有所不同。在美國(guó)，它們主要被稱(chēng)為MEMS，而在世界其他地區(qū)，它們被稱(chēng)為“微系統(tǒng)技術(shù)”或“微機(jī)械設(shè)備”。 盡管MEMS的功能元件是小型化的結(jié)構(gòu)，傳感器，致動(dòng)器和微電子器件，但最值得注意的（也許是最有趣的）元件是微傳感器和微致動(dòng)器。微型傳感器和微型執(zhí)行器適當(dāng)?shù)貧w類(lèi)為“換能器”，其定義為將能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的設(shè)備。在微傳感器的情況下，該設(shè)備通常會(huì)將測(cè)得的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 在過(guò)去的幾十年中，MEMS研究人員和開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)針對(duì)幾乎所有可能的傳感方式（包括溫度，壓力，慣性力，化學(xué)物質(zhì)，磁場(chǎng)，輻射等）展示了數(shù)量眾多的微型傳感器。值得注意的是，許多此類(lèi)微型機(jī)械傳感器已經(jīng)展示了的表現(xiàn)超過(guò)了他們的宏觀水平。即，例如壓力傳感器的微加工版本通常勝過(guò)使用最精確的宏觀水平加工技術(shù)制成的壓力傳感器。不僅MEMS裝置的性能優(yōu)異，而且其...
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RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗法是1965年由Kern和Puotinen等人在N.J.Princeton的RCA實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)的，并由此而得名。RCA是一種典型的、至今仍為最普遍使用的濕式化學(xué)清洗法，該清洗法主要包括以下幾種清洗液。（1）SPM：H2SO4/H2O2120～150℃SPM具有很高的氧化能力，可將金屬氧化后溶于清洗液中，并能把有機(jī)物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有機(jī)沾污和部分金屬，但是當(dāng)有機(jī)物沾污特別嚴(yán)重時(shí)會(huì)使有機(jī)物碳化而難以去除。（2）HF(DHF)：HF(DHF)20～25℃DHF可以去除硅片表面的自然氧化膜，因此，附著在自然氧化膜上的金屬將被溶解到清洗液中，同時(shí)DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地去除硅片表面的Al，F(xiàn)e，Zn，Ni等金屬，DHF也可以去除附著在自然氧化膜上的金屬氫氧化物。用DHF清洗時(shí)，在自然氧化膜被腐蝕掉時(shí)，硅片表面的硅幾乎不被腐蝕。（3）APM(SC-1）：NH4OH/H2O2/H2O30～80℃由于H2O2的作用，硅片表面有一層自然氧化膜(SiO2)，呈親水性，硅片表面和粒子之間可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化層與硅片表面的Si被NH4OH腐蝕，因此附著在硅片表面的顆粒便落入清洗液中，從而達(dá)到去除粒子的目的。在NH4OH腐蝕硅片表面的同時(shí)，H2O2又在氧化硅片表面形成新的氧化膜。（4）HPM(SC-2)：HCl/H2O...
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濕蝕刻濕蝕刻是光刻之后的微細(xì)加工過(guò)程，該過(guò)程中使用化學(xué)物質(zhì)去除晶圓層。晶圓，也稱(chēng)為基板，通常是平面表面，其中添加了薄薄的材料層，以用作電子和微流體設(shè)備的基礎(chǔ)；最常見(jiàn)的晶圓是由硅或玻璃制成的。濕法刻蝕是半導(dǎo)體制造，微機(jī)械和微流控設(shè)備中的重要過(guò)程，需要微尺度的特征來(lái)優(yōu)化性能或創(chuàng)建層流態(tài)，這在宏觀上幾乎是不可能獲得的。由于能夠通過(guò)改變蝕刻劑濃度和蝕刻時(shí)間來(lái)輕松控制z軸蝕刻，因此常用于分層應(yīng)用。缺點(diǎn)包括許多化學(xué)廢物，其中許多是高酸性和多步過(guò)程。在蝕刻之前，需要掩蓋襯底的區(qū)域以獲得器件所需的詳細(xì)功能。在稱(chēng)為光刻的過(guò)程中，將光敏光刻膠旋涂到晶圓上。然后將晶片預(yù)烘烤以除去光刻膠中多余的溶劑。然后將具有所需特征的切口的掩模放置在光致抗蝕劑的頂部，并使用紫外光固化任何曝光的光致抗蝕劑。現(xiàn)在可以對(duì)涂覆的晶片進(jìn)行濕法蝕刻以將所需的圖案雕刻到晶片中。各向同性蝕刻各向同性蝕刻，即在所有方向上均相等的蝕刻，是指基材的方向不影響蝕刻劑去除材料的方式。當(dāng)將腐蝕劑（一種腐蝕性化學(xué)品）施加到被掩膜的晶圓上時(shí)，在所有方向上未被掩膜覆蓋的區(qū)域中，蝕刻會(huì)以相同的速率發(fā)生，從而產(chǎn)生倒圓的邊緣。如果允許蝕刻劑反應(yīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，如圖1所示，蝕刻劑將蝕刻掉稱(chēng)為掩模底切的掩模下的基板材料。可以通過(guò)在底切掩模前先沖洗掉蝕刻劑，然后在通道上施加光刻膠來(lái)避免這種情況。墻壁，然后添加更多的蝕刻劑。通過(guò)添加緩沖液以改變濃度或通過(guò)升高/降低溫度...
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濕化學(xué)：濕蝕刻原理濕法蝕刻工藝的原理是使用化學(xué)溶液將固體材料轉(zhuǎn)化為液體化合物。選擇性非常高，因?yàn)樗没瘜W(xué)藥品可以非常精確地適應(yīng)各個(gè)薄膜。對(duì)于大多數(shù)解決方案，選擇性大于100：1。要求 液體化學(xué)必須滿足以下要求：遮罩層不得受到攻擊選擇性必須很高蝕刻工藝必須能夠通過(guò)用水稀釋而停止反應(yīng)產(chǎn)物不得為氣態(tài)，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)遮蓋其他區(qū)域在整個(gè)過(guò)程中蝕刻速率恒定反應(yīng)產(chǎn)物必須可溶以避免顆粒必須確保環(huán)境安全和易于處置批量蝕刻在批量蝕刻中，可以同時(shí)蝕刻多個(gè)晶圓，過(guò)濾器和循環(huán)泵可防止顆粒到達(dá)晶圓。由于化學(xué)濃度隨每個(gè)處理過(guò)的晶片而降低，因此必須經(jīng)常更新。蝕刻速率，換句話說(shuō)，單位時(shí)間的磨損，必須是眾所周知的，以確?？芍貜?fù)的過(guò)程。精確回火是必不可少的，因?yàn)槲g刻速率會(huì)隨著溫度的升高而增加。 杠桿可以沿水平和垂直方向傳送晶片。在蝕刻晶片之后，通過(guò)在單獨(dú)的浴中用水沖洗來(lái)停止蝕刻過(guò)程。隨后，在旋轉(zhuǎn)干燥器中除去水分。分批蝕刻的優(yōu)點(diǎn)是高生產(chǎn)率和蝕刻工具的簡(jiǎn)單構(gòu)造。但是，均勻度低。噴涂蝕刻 噴霧蝕刻可與光刻中的噴霧顯影媲美。由于同時(shí)旋轉(zhuǎn)晶片以穩(wěn)定地更新蝕刻化學(xué)，所以均勻性非常好。由于快速旋轉(zhuǎn)，不會(huì)出現(xiàn)氣泡，但是每個(gè)晶片必須單獨(dú)處理。作為單晶片工藝的替代方法，可以一次在多個(gè)晶片上進(jìn)行噴涂蝕刻。在旋轉(zhuǎn)蝕刻機(jī)中，晶片被放置在噴嘴周?chē)⑼男D(zhuǎn)。之后，將晶片在熱氮?dú)夥罩懈稍铩?#160;硅的各向異性蝕刻盡管液體中的分子可以在...
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濕法化學(xué)蝕刻安全腐蝕劑的腐蝕性極強(qiáng)。戴上護(hù)目鏡，面罩，丁腈手套，乙烯基實(shí)驗(yàn)室圍裙，無(wú)紡布鞋。將酸加入稀釋劑中。向弱酸中加入強(qiáng)酸。最后添加氧化劑。 Ga 2 O 3蝕刻劑參考：（2 [sec.4.3.2]，8、98、99）。Ga 2 O 3的厚度通常約為。1：1-HCL：H 2 O-（10秒）1:20-H 2 SO 4：H 2 O ---（30秒）1 : 40-H 3 PO 4：H 2 O- -（20秒）鹽酸：H 3 PO 4參考：（4，9，10，99）。反應(yīng)速率有限。InP蝕刻速率為1：1?2.5 µm / min。GaInP蝕刻速率為1：1?0.60 µm /分鐘。H 3 PO 4：H 2 O 2：H 2 O參考文獻(xiàn)：（13，98，99）。反應(yīng)速率有限。GaAs蝕刻速率為3：1：25?0.30 µm /分鐘。InGaAs蝕刻速率為1：1：8?0.40 µm /分鐘。InGaAs和InAlAs的蝕刻速率為1：1：38?0.10 µm / min。H 2 SO 4：H 2 O 2：H 2 O參考：（1、2、3、14）。擴(kuò)散率限制在?33％H 2 SO 4以上。反應(yīng)速率限制在?33％H 2 SO 4以下。蝕刻速率與Ga和As含量成正比。InGaAsP蝕刻速率為1：1：10?0.10 µm /分鐘。C 6 H 8 O ...
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