掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文報(bào)告了證明硅的預(yù)氧化清洗對(duì)5種不同清洗程序的氧化動(dòng)力學(xué)的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這些清洗處理包括簡(jiǎn)單地沖洗以及nh4OH-HHCI-H202和HF溶液的組合。在低厚度下計(jì)算的不同速率表明了界面效應(yīng)對(duì)初始氧化狀態(tài)的影響。在高厚度計(jì)算的速率差異表明，由于清潔處理，氧化物結(jié)構(gòu)的變化，這是由折射率的橢偏距測(cè)量表明氧化物密度的變化。使用不同的預(yù)氧化前清洗程序可以通過(guò)硅的熱氧化來(lái)改變二氧化硅的生長(zhǎng)速率。本文描述了硅表面處理后的氧化動(dòng)力學(xué)的類(lèi)似研究結(jié)果。選擇這些化學(xué)處理方法進(jìn)行研究，因?yàn)樗鼈儤?gòu)成了那些在廣泛使用的RCA清潔劑中。結(jié)果表明，氧化動(dòng)力學(xué)在所研究的整個(gè)厚度范圍內(nèi)都發(fā)生了變化，即24-430nm。經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，8次氧化處理的厚度與時(shí)間的數(shù)據(jù)如圖1所示。所繪制的厚度是至少4個(gè)測(cè)量的平均值，2個(gè)樣本中每個(gè)至少2個(gè)測(cè)量。前四種氧化時(shí)間小于200分鐘，只含有“不清潔”、“僅堿”、“僅酸”和“堿+酸+HF”樣品。為了更好地了解高頻預(yù)處理對(duì)氧化的影響，我們加入了“NoClean+HF”組。首先，需要注意的是，每次氧化的相對(duì)厚度順序都是相同的?！皦A+酸+HF”總是有最厚的氧化物，所有的氧化作用都與相對(duì)厚度一致，這有力地證明了預(yù)氧化處理對(duì)氧化動(dòng)力學(xué)有顯著影響。 圖 2圖1數(shù)據(jù)的另一個(gè)主要特征是這些點(diǎn)在較短的氧化時(shí)間下聚類(lèi)，隨后在較長(zhǎng)的氧化時(shí)間下發(fā)散。當(dāng)比較“僅...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究通過(guò)提高鍍電銅薄膜的原子構(gòu)型，研究了控制底層結(jié)晶度的有效方法,結(jié)果表明，通過(guò)控制底層的結(jié)晶度，提高電鍍銅薄膜的結(jié)晶度，提高薄膜的力學(xué)性能，提高電鍍銅互連的穩(wěn)定性和壽命,本研究從晶界和晶界結(jié)晶度變化的角度，實(shí)驗(yàn)研究了微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)變化的主要因素,詳細(xì)研究了通過(guò)控制電鍍銅薄膜基材的結(jié)晶度的控制方法。為了控制互連的性能和可靠性，消除多孔邊界以減少填充TSV結(jié)構(gòu)的銅薄膜的體積變化是非常重要的,這些多孔晶界經(jīng)常出現(xiàn)在晶層材料上，晶格常數(shù)高度不匹配，如圖所示1,鉭通常被用作屏障層，以防止銅擴(kuò)散到圍繞銅互連的氧化物薄膜和硅襯底中。然而，鉭與銅晶格常數(shù)約18%的大不匹配是外延生長(zhǎng)銅結(jié)晶度低于大塊銅的主要原因。因此，有必要控制底層的微觀紋理，以提高電鍍銅薄膜的結(jié)晶度。 圖1首先，利用CVD（化學(xué)蒸汽沉積）在硅片上沉積了一個(gè)1.5m厚的二氧化硅薄膜，其次，用EB（電子束）或RF濺射法依次沉積50nm厚Ta阻擋膜和150nm厚Cu種子膜，研究沉積方法對(duì)電鍍銅薄膜結(jié)晶度的影響，在電流密度為10mA/cm2或50mA/cm2的條件下，用779g/l純水、157g/l硫酸鹽和64g/l氧化銅混合鍍5m厚的銅膜，溶液中不添加添加劑以簡(jiǎn)化微紋理，最后，將基板切成小條狀樣品，4個(gè)樣品在50oC/min的400℃電鍍30分鐘后退火，退火后，將樣品以20℃/min...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文根據(jù)測(cè)量的OCP和平帶電壓，構(gòu)建了氫氧化鉀水溶液中n-St的定量能帶圖，建立了同一電解質(zhì)中p-St的能帶圖，進(jìn)行了輸入電壓特性的測(cè)量來(lái)驗(yàn)證這些能帶圖，硅在陽(yáng)極偏置下的鈍化作用歸因于氧化物膜的形成，氧化產(chǎn)物的氧化速率和擴(kuò)散速率之間的競(jìng)爭(zhēng)決定了陽(yáng)極氧化是蝕刻過(guò)程還是鈍化過(guò)程。研究了重?fù)诫s硅的蝕停止，原因是高載流子濃度下氧化膜的生長(zhǎng)速率提高。采用（I00）方向的商業(yè)n和pSt。n-St的電阻率為6~i~-cm，p-St的電阻率為15~20~-cm。這些樣品在沸騰的三氯乙烷、丙酮和甲醇中依次脫脂，用去離子水沖洗后，將樣品浸入HF/H20溶液中，以去除天然的氧化物，將共銅合金粘貼在樣品和銅板之間，為電化學(xué)測(cè)量提供良好的接觸，將樣品和銅板固定在聚四氟乙烯樣品支架中，其中硅的暴露面積為0.072cm2，在2M氫氧化鉀溶液中浸泡前，將樣品浸入HF/H20溶液中幾分鐘，然后用去離子水沖洗。在樣品達(dá)到平衡后，用恒電位器將n-St的電位控制在比OCP稍多的陽(yáng)極電位上，記錄了穩(wěn)定的電流，稱(chēng)為暗電流，然后打開(kāi)光，陽(yáng)極電流突然變化，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的值，稱(chēng)為光電流。當(dāng)能帶彎曲時(shí)，在n-St中存在一個(gè)電場(chǎng)，將光化電子和空穴分開(kāi)，這些光生孔對(duì)陽(yáng)極電流的貢獻(xiàn)是光電流的磁化率(hi)，對(duì)于n-St，光產(chǎn)生的電子和空穴重組的機(jī)會(huì)增強(qiáng)了，因此，當(dāng)施加的陽(yáng)極偏置接近平帶電壓時(shí)，光電流的敏...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文我們展示了一個(gè)使用純濕法方法的清潔過(guò)程的性能，光刻膠和側(cè)壁聚合物的去除是通過(guò)結(jié)合浸泡和使用環(huán)?；瘜W(xué)方法的高壓噴霧工藝來(lái)完成的，這減少了流程步驟的總數(shù)，從而降低了總體成本，先前的工作表明，物理分析，包括SEM、EDX和Auger，以及電氣測(cè)試，都需要確定清潔度，本研究的重點(diǎn)是電氣測(cè)試，以確定僅濕清潔的性能。通過(guò)硅通(TSV)技術(shù)允許通過(guò)芯片垂直進(jìn)行電氣連接，當(dāng)集成到設(shè)計(jì)中時(shí)，該技術(shù)可用于減少互連長(zhǎng)度，減少軟件包的大小，并增加芯片之間的帶寬。在博世DRIE蝕刻過(guò)程中，這是通過(guò)交替進(jìn)行的腐蝕性蝕刻步驟和含氟聚合物沉積來(lái)完成的，各種清潔的工藝被用來(lái)從TSV中去除這種聚合物材料，我們展示了一個(gè)使用獨(dú)家濕式方法的新濕式清潔過(guò)程的性能，使用電氣測(cè)試進(jìn)行性能評(píng)估，并使用物理計(jì)量學(xué)進(jìn)行驗(yàn)證。每個(gè)晶片在精確控制的條件下浸泡在加熱、循環(huán)、溶劑浸沒(méi)浴中，測(cè)序基于下游工藝時(shí)間，確保芯片浸泡時(shí)間相同，通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)，浸泡時(shí)間允許光刻膠的溶解和去除側(cè)壁聚合物涂層，浸泡后，溶劑濕晶片被運(yùn)送到一個(gè)單晶片自旋工藝站，以完全去除殘留的光刻膠和側(cè)壁聚合物，高壓化學(xué)風(fēng)扇噴霧的使用增強(qiáng)了殘差的去除。沖洗過(guò)程確保了晶片的完全清潔和無(wú)顆粒。工藝流程如圖2所示。正硅酸四乙酯(TEOS)薄膜首先沉積在(a)，蝕刻TSV與由臭氧/TEOS熱化學(xué)氣相沉積過(guò)程(c)，形成的氧化物排列銅屏障和種子...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文報(bào)道了利用等離子源體分子束外延(PSMBE)對(duì)6H-SiC（0001）襯底上生長(zhǎng)的AlN薄膜晶體質(zhì)量的影響，我們了解了AlN在不同溫度下在PSMBE系統(tǒng)中的生長(zhǎng)機(jī)制。AlN薄膜的沉積是利用我們實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一種獨(dú)特的技術(shù)，即等離子體源分子束外延(PSMBE)來(lái)完成的，一種高純氬氣和氮?dú)獾幕旌衔锉还?yīng)到中空陰極，其中形成了由高能鋁、氬氣和氮?dú)饨M成的等離子體，能量在1eV左右的+和N的+離子留下空心陰極源，由于施加在襯底上的負(fù)偏差，進(jìn)一步加速了這個(gè)通量。AlN薄膜在440℃、500℃、560℃、640℃和800℃下生長(zhǎng)，襯底偏置電壓為-15eV，這是我們的PSMBE系統(tǒng)的最佳電壓，通過(guò)壓電厚度監(jiān)測(cè)器測(cè)量，所有薄膜的厚度都約為2000a。用反射高能電子衍射(RHEED)和原子力顯微鏡(AFM)、x射線衍射(XRD)和光學(xué)反射率對(duì)薄膜進(jìn)行了原位表征，AFM表征是使用數(shù)字儀器納米鏡III與標(biāo)準(zhǔn)氮化硅針尖進(jìn)行的，在scintagX1θ-θ衍射儀中對(duì)薄膜進(jìn)行了XRD表征，樣品被支撐在一個(gè)零背景的石英板上，對(duì)于電測(cè)量，Pt電極沉積在磁磁控濺射系統(tǒng)中，在500℃生長(zhǎng)的樣品上，毯子電極沉積在碳化硅襯底的底表面，直徑為1毫米的頂部圓形接觸通過(guò)硬掩模沉積在薄膜表面，使用HP4192ALF阻抗分析儀在1MHz頻率下進(jìn)行C-V表征。I-V測(cè)量是在帶有直流電壓源的HP414...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料在氫氧化銨溶液中，使用各向異性硅蝕刻技術(shù)，在SOI晶片上制備了無(wú)連結(jié)fet(JL-FET)器件，以O(shè)2/N2電子回旋共振(ECR)等離子體作為柵極介質(zhì)生長(zhǎng)氮氧化硅，以反應(yīng)性濺射作為柵極金屬沉積硝化鈦，利用掃描電鏡成像和電學(xué)測(cè)量方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，最終得到的硅通道厚度為65nm，器件的電性能與預(yù)期一致。通常在幾納米內(nèi)從1020個(gè)原子/cm3p型摻雜劑到1020個(gè)原子/cm3n型摻雜劑，相比之下，JLFET器件在整個(gè)器件中具有相同的摻雜濃度，從而降低了摻雜劑的擴(kuò)散速率，除了使用標(biāo)準(zhǔn)的熱退火和更少的離子注入步驟可以降低制造成本外，JL-FET也因其性能而脫穎而出，電流密度通過(guò)襯底[1]的厚度分布，參與電流的載流子為大多數(shù)類(lèi)型，并且一些電荷散射現(xiàn)象可以通過(guò)極化柵在平帶條件來(lái)減輕，這允許給定器件的更大電流。在高頻緩沖溶液中，使用濕式氧化和氧化硅蝕刻法將襯底變薄到約200nm，然后將晶片在50keV下離子注入磷，劑量為1013個(gè)原子/cm2，摻雜劑活化在1000°C的常規(guī)烤箱中惰性氣體中進(jìn)行30分鐘，這一離子注入步驟的計(jì)劃比通常劑量低，因?yàn)檩^低濃度的摻雜雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致更寬的耗盡區(qū)域，通過(guò)犧牲一些電接觸質(zhì)量，在模擬步驟中只在25nm中觀察到的晶體管行為，以及在更薄的器件中，即使在75nm厚的器件上也可以觀察到，通過(guò)光刻技術(shù)確定了活性區(qū)域。通過(guò)ECR等...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料隨著生長(zhǎng)技術(shù)的改進(jìn)，異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件變得越來(lái)越突出，高選擇性蝕刻工藝通常是必需的。在這項(xiàng)研究中，我們將觀察壓力、源功率和陰極rf功率對(duì)蝕刻選擇性的影響。本研究中刻蝕的氮化鎵薄膜是用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)的，而氮化鋁和氮化銦樣品是用金屬有機(jī)分子束外延法生長(zhǎng)的。本研究中刻蝕的氮化鎵薄膜是用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)的，而氮化鋁和氮化銦樣品是用金屬有機(jī)分子束外延法生長(zhǎng)的，電感耦合等離子體反應(yīng)堆是一個(gè)負(fù)載鎖定的等離子體-熱單反770，它使用一個(gè)2兆赫，3圈線圈電感耦合等離子體源，使用導(dǎo)熱膏將所有樣品安裝在陽(yáng)極化的鋁載體上，鋁載體夾在陰極上，用氦氣冷卻，通過(guò)在樣品上疊加射頻偏壓(13.56兆赫茲)來(lái)定義離子能量或德拜，樣品用Shipley 4330光致抗蝕劑圖案化。 圖1在500瓦電感耦合等離子體源功率、2毫托室壓力和130瓦陰極射頻功率下，氮化鎵、氮化鋁和銦的蝕刻速率在圖1中顯示為%氬在Cl2/氬等離子體中的函數(shù),隨著%氬濃度的增加，氮化鎵和氮化鋁的蝕刻速率在大于20%氬時(shí)先增加后降低,蝕刻速率的最初增加歸因于氬離子對(duì)蝕刻產(chǎn)物更有效的濺射解吸,然而，在較高的氬含量下，由于等離子體中氯離子濃度較低，蝕刻速率降低,銦蝕刻速率通常隨著%氬的增加而增加，InN蝕刻機(jī)理的強(qiáng)物理依賴(lài)性可能是低揮發(fā)性InC的結(jié)果，InC是在25 ℃下形成的蝕刻產(chǎn)物，必須從表...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文涉及一種用于在線測(cè)量氫氧化鉀蝕刻工藝中的氫氧化鉀濃度的方法。在這個(gè)過(guò)程中，每蝕刻一個(gè)硅原子就釋放一個(gè)氫分子。 溶液中的硅酸氫離子H2SiO42傾向于聚合物- ize，這有時(shí)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物出現(xiàn)“黏糊糊”的外觀，并使確定實(shí)際反應(yīng)更加困難。 為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這里使用上面顯示的反應(yīng)來(lái)描述該過(guò)程，并且通過(guò)使用氫氧化鉀和硅酸氫二鉀的摩爾質(zhì)量來(lái)計(jì)算本文后面顯示的重量/重量濃度值。 氫氧化鉀浴中硅的蝕刻速率取決于浴的溫度和氫氧化鉀濃度。為了獲得蝕刻時(shí)間的足夠精確的估計(jì)，必須測(cè)量這兩個(gè)參數(shù)。 雖然測(cè)量溫度是一項(xiàng)微不足道的任務(wù)，但也有一些挑戰(zhàn)濃度測(cè)量中的長(zhǎng)度。隨著蝕刻的進(jìn)行，氫氧化鉀被消耗，如上面所示的反應(yīng)方程式所示。硅復(fù)合物不參與該過(guò)程，但是隨著濃度的變化，蝕刻速率變化。 有一些測(cè)量，例如折射率測(cè)量 能夠以足夠的精度測(cè)量水中氫氧化鉀的初始濃度。這個(gè)誤差源對(duì)于單個(gè)蝕刻批次來(lái)說(shuō)并不顯著。如果在不更換KOH溶液的情況下進(jìn)行幾批蝕刻，累積誤差將產(chǎn)生不可接受的結(jié)果。間接方法包括測(cè)量硅濃度并從總濃度中減去該濃度，這需要兩次獨(dú)立的測(cè)量。制造再利用或回收系統(tǒng)背后的經(jīng)濟(jì)依賴(lài)于獲取和處理化學(xué)品的高成本。這一成本必須與以足夠精度測(cè)量濃度所需的測(cè)量系統(tǒng)的額外成本相平衡。測(cè)量系統(tǒng)也應(yīng)該是免維護(hù)的除了可能的定期校準(zhǔn)外，很少維護(hù)。該系統(tǒng)在物理上也應(yīng)足夠小，以便安裝在處理站中，并且應(yīng)在線測(cè)量濃...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文章介紹了一種深垂直晶片孔和銅金屬化射頻硅集成的新方法，通過(guò)晶片孔通過(guò)深干蝕刻工藝實(shí)現(xiàn)，并使用銅電鍍填充；提出了一種填充干蝕刻、高高寬比、緊密間隔間隙的新技術(shù)，并介紹了通晶片銅插頭的制備工藝和電學(xué)表征，利用該技術(shù)，成功地實(shí)現(xiàn)了幾種具有通晶片連接的新型射頻結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)三維射頻組件的工藝流程如圖1所示，在這些實(shí)驗(yàn)中使用了標(biāo)準(zhǔn)的4英寸硅片，采用各向異性濕蝕刻步驟，局部將晶片厚度降低至目標(biāo)值（到晶片正面的期望距離地平面），在我們的實(shí)驗(yàn)中，使用了25-150µm厚的硅膜，通過(guò)膜的電感耦合等離子體蝕刻，實(shí)現(xiàn)了方形和圓形的高縱橫比通孔，通過(guò)PECVD或LPCVD在孔的兩側(cè)或孔內(nèi)沉積一個(gè)氧化物隔離層，在晶片的背面蒸發(fā)了20nm的Cr粘附層和300nm的Cu種子層，這種蒸發(fā)過(guò)程具有方便的特點(diǎn)，蒸發(fā)的金屬不能深入內(nèi)部。 圖1因此，銅島在通道的底部附近形成，并迅速生長(zhǎng)，這導(dǎo)致了通道底部的部分堵塞，這對(duì)于下一步的自下而上的電鍍是非常理想的，采用光刻法確定這一側(cè)的金屬結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行銅電鍍，以增加這些結(jié)構(gòu)的金屬厚度，在這一步中，隨著銅從內(nèi)部的銅種子生長(zhǎng)，通道的底部完全堵塞。一旦達(dá)到晶片背面Cu結(jié)構(gòu)的期望厚度，在這一側(cè)施加光刻膠層，同時(shí)進(jìn)行自底而上的銅電鍍，直到孔完全填充，得到均勻的通晶片銅塞，然后在晶片的正面進(jìn)行另一次銅蒸發(fā)，然后進(jìn)行光刻和電鍍，以實(shí)現(xiàn)這一...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文研究了通過(guò)等離子體輔助分子束外延(PAMBE)和氫化物氣相外延(HVPE)方法持續(xù)生長(zhǎng)的AlN/Si（111）外延結(jié)構(gòu)，通過(guò)自催化AlN納米膠在Si（111）襯底上的過(guò)度生長(zhǎng)，合成了PAMBEAlN緩沖層，并作為厚AlN層進(jìn)一步HVPE生長(zhǎng)的模板。此外，我們還采用鉻薄膜作為表面保護(hù)涂層，并相應(yīng)地增加了層厚，從而避免了表面損傷和背面過(guò)刻。在氫氧化鉀溶液中蝕刻這種結(jié)構(gòu)可以導(dǎo)致AlN層從襯底中逐漸分離，同時(shí)，還觀察到了樣品表面的幾次損傷，此外，還發(fā)現(xiàn)了AlN層背面過(guò)延伸的可能性，這項(xiàng)工作是研究通過(guò)氫氧化鉀蝕刻從襯底中分離AlN層的一個(gè)延續(xù)，用PAMBE和HVPE法一致合成AlN/Si（111）樣品（見(jiàn)圖1）。 圖1首先，利用VeecoGen200MBE系統(tǒng)，在半絕緣(R10000Ohm×cm)Si（111）基板上生長(zhǎng)具有納米柱種子層的AlN薄膜，底物的原外延制備采用改進(jìn)的白石法進(jìn)行，在生長(zhǎng)前，將Si（111）襯底在T=850°C下退火30min，以去除二氧化硅層，以PAMBEAlN/Si（111）樣品獲得的樣品作為厚AlN層HVPE生長(zhǎng)的模板。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)和x射線衍射(XRD)分析對(duì)兩種類(lèi)型的樣品進(jìn)行了研究，在KOH：h2o（1：5）溶液中，使用化學(xué)蝕刻法鑒定了AlN脫毛層的晶體極性，以及AlN從Si（...
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