掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言半導(dǎo)體設(shè)備消耗大量的水，其中大部分用于在清洗過程中沖洗晶圓。為了優(yōu)化用水，需要對沖洗過程中對晶片清潔度進(jìn)行實(shí)時(shí)和現(xiàn)場監(jiān)測。然而，沒有任何現(xiàn)有技術(shù)是實(shí)時(shí)的。本文提出了一種能夠?qū)崟r(shí)和現(xiàn)場測量晶片上殘留污染的無源無線傳感系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)此前，我們開發(fā)了一種微加工的電化學(xué)殘留物傳感器(ECRS)來監(jiān)測晶片的清潔度。該傳感器是一個(gè)微加工的電阻率傳感器。它的特點(diǎn)是一個(gè)覆蓋電極的介電層，這區(qū)別于傳統(tǒng)的帶有裸電極的微加工電阻率傳感器。ECRS采用厚覆蓋的電介質(zhì)層，測量高縱橫比微特征內(nèi)流體的阻抗，以模擬圖案晶片的清潔度，ECRS需要互補(bǔ)的電路來讀取和分析。由于電線、連接器和電池不能在半導(dǎo)體制造過程中使用的清潔化學(xué)物質(zhì)中存活下來，因此最好采用無線、無源（遠(yuǎn)程供電）和集成的監(jiān)控系統(tǒng)。在這項(xiàng)工作中，我們提出了一個(gè)原型系統(tǒng)，它擴(kuò)展了RFID技術(shù)來讀出ECRS數(shù)據(jù)，它允許實(shí)時(shí)、就位、被動(dòng)和無線監(jiān)測晶片的清潔度。這種新工具可能為新的沖洗配方提供低資源使用和顯著節(jié)省成本的半導(dǎo)體設(shè)施。 圖2 ECRS的沖洗輪廓和沖洗質(zhì)量評價(jià) 圖2顯示出了相應(yīng)雜質(zhì)的特征阻抗曲線，使用ECRS的濃度，當(dāng)雜質(zhì)濃度低于10–6mol/m2時(shí)，評估“晶圓清潔”阻抗高于200 k2?；跊_洗曲線，可以優(yōu)化沖洗配方，并且可以分配定制的閾值阻抗以精確確定沖洗終點(diǎn)。在我們的...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本研究首次建立了適用于非中心擺動(dòng)噴嘴的清洗刻蝕旋轉(zhuǎn)計(jì)算模型，用于評估旋轉(zhuǎn)晶片上HF水溶液對二氧化硅薄膜的刻蝕速率。通過與不同噴嘴擺動(dòng)寬度下的測量結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了該模型。 實(shí)驗(yàn)圖1顯示了本次研究中使用的單晶片濕法蝕刻機(jī)。這種蝕刻機(jī)有一個(gè)直徑200毫米的晶片，在一個(gè)圓柱形容器中以100-1400轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)。HF水溶液(3%)從垂直于晶片表面的4毫米直徑噴嘴以1升/分鐘的流速向下注射1分鐘。如圖1所示，這個(gè)噴嘴從-R位置擺動(dòng)到+R位置。注射后，HF水溶液沿著旋轉(zhuǎn)的晶片表面從注射位置輸送到晶片邊緣，然后最終從晶片邊緣濺射到外部。 圖1因?yàn)楸狙芯恐惺褂玫腍F濃度非常低，所以在晶片表面引起的反應(yīng)熱非常低。我們忽略了反應(yīng)熱引起的溫度變化。這項(xiàng)研究中使用的硅片具有100納米厚的二氧化硅薄膜，是通過氧化形成的。在蝕刻之前和之后，使用橢圓儀測量二氧化硅膜的厚度，以便從差異獲得蝕刻速率。實(shí)驗(yàn)獲得的蝕刻速率是溫度和HF及相關(guān)離子(如[H+]和[HF2-])濃度的函數(shù)。 結(jié)果和討論為了驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)模型，在使用中心噴嘴評估蝕刻速率行為之后，詳細(xì)研究了擺動(dòng)噴嘴的運(yùn)動(dòng)。首先，當(dāng)用于注射HF水溶液的噴嘴設(shè)置在旋轉(zhuǎn)晶片的中心時(shí)，評估蝕刻速率行為，通過測量和計(jì)算獲得的二氧化硅蝕刻速率的平均值分別由圖3中的黑圈和實(shí)線示出。每個(gè)值都被評估為晶片...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言半導(dǎo)體材料的光電化學(xué)在微電子技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。特別是集成電路技術(shù)中使用的許多工藝都是基于電化學(xué)原理。原位照明允許有效控制半導(dǎo)體與液體接觸時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)，在這種情況下指的是光電化學(xué)蝕刻。 實(shí)驗(yàn)眾所周知，在氫氧化鉀溶液中對n-GaN進(jìn)行PEC蝕刻可以去除高質(zhì)量的材料，并留下代表螺紋位錯(cuò)的晶須或納米線。圖1顯示從PEC蝕刻的氮化鎵尾聲層拍攝的SEM圖像顯示了納米線在左下角前的分布，在右上角后它們被機(jī)械斷裂，sbd顯示了納米線堆之間的缺陷。PEC刻蝕氮化鎵層的形貌，在蝕刻表面上觀察到直徑約為50納米的納米線堆[參見圖1中圖像的左下方區(qū)域1(a)]。實(shí)際上，GaN晶須的形成及其沿表面的分布在很大程度上受電解液組成、紫外激發(fā)功率密度和攪拌條件的影響。根據(jù)先前的研究，通過PEC蝕刻形成的位錯(cuò)是由氮化鎵中的穿透位錯(cuò)的負(fù)電荷引起的，因此不能參與蝕刻過程。另一種解釋是，位錯(cuò)代表電位降低的區(qū)域，光生空穴被排斥并被限制在周圍區(qū)域，刺激它們的溶解。除了位錯(cuò)之外，生長樣品表面的缺陷被證明是耐光電化學(xué)侵蝕的。這種缺陷在PEC蝕刻過程中仍然存在，看起來像被納米疊層包圍的橋電線，見圖1(b)。我們的實(shí)驗(yàn)證明了對PEC的高抗性，對氮化鎵層機(jī)械處理產(chǎn)生的任何表面缺陷進(jìn)行蝕刻。特別是兩個(gè)木針被用來沿著氮化鎵表面亂涂亂畫，其中一個(gè)的末端顯示出三重分裂。令人驚訝的是...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言電化學(xué)技術(shù)一直被用于理解和提高各種濕式化學(xué)處理步驟的性能，如在集成電路(IC)制造中使用的蝕刻、清洗、鈍化和沖洗。本文的目的是提供幾個(gè)例子，說明如何使用電化學(xué)技術(shù)來探測濕法加工中的一些重要領(lǐng)域。 在電流產(chǎn)生的集成電路的制造中，大約三分之一的工藝步驟涉及濕式化學(xué)處理，如清洗、蝕刻、拋光和沖洗。許多這些步驟涉及導(dǎo)電材料與不同水平溶解氣體的水溶液之間的接觸，因此電化學(xué)現(xiàn)象可能在控制這些步驟的有效性方面發(fā)揮重要作用。 電化學(xué)效應(yīng):電化學(xué)增強(qiáng)最近被報(bào)道為大氣清洗。這種技術(shù)被稱為聲電化學(xué)技術(shù)，可用于在低超氣體功率密度(聲電化學(xué)技術(shù)已被用于清潔被硅顆粒污染的Ta表面。在本研究中，將～1.5~2V的陰極電位(相對于Ag/AgCl電極)應(yīng)用于去離子水或氯化鉀溶液中，并暴露于0.93MHz聲場。首先獲得了樣品上幾個(gè)區(qū)域的顯微鏡圖像。（如圖7所示） 圖7清潔圖案（介電傳導(dǎo)）表面，即使在這項(xiàng)研究中沒有研究，使用這種技術(shù)是可能的。這是因?yàn)?MHz的共振氣泡半徑為～3微米，從技術(shù)上講，這種大小的氣泡可以在具有小線/空間(L/S)結(jié)構(gòu)的表面上振蕩，甚至可以清洗介質(zhì)區(qū)域上的污染物。聲場溶液中瞬態(tài)空化的表征一直是半導(dǎo)體濕處理中的一個(gè)活躍領(lǐng)域。溶解氣體的類型和數(shù)量大大影響了瞬態(tài)空化行為，在含有不同類型溶解氣體的大氣輻照溶液中進(jìn)行的高分辨率循環(huán)伏安法(C...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料前言砷化鎵GaAs(晶片)和氮化鎵的熱濕氧化是在N2作為主要?dú)怏w和H2O作為氧化劑進(jìn)行的。采用x射線衍射、橢偏儀、光反射儀、顯微拉曼光譜、光學(xué)顯微鏡和原子力顯微鏡研究了材料的參數(shù)和表面形貌。缺少材料參數(shù)或材料參數(shù)范圍很廣，特別是折射率、介電常數(shù)及其對氧化物成分和結(jié)構(gòu)的依賴性，構(gòu)成了測量過程中的一些問題。砷化鎵氧化比氮化鎵氧化更難，尤其是來自HVPE的氮化鎵。 實(shí)驗(yàn)砷化鎵和氮化鎵在一個(gè)三區(qū)耐電爐中通過使用支架被氧化。為了確定合適的參數(shù)，改變了水源溫度和反應(yīng)（氧化）區(qū)溫度。氣體流量和該過程中的時(shí)間也有所不同。得到的氧化鎵厚度從幾納米到數(shù)百納米。這些研究使用了MOVPE和HVPE在藍(lán)寶石基底上制造的砷化鎵晶圓和氮化鎵層。濕熱氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)結(jié)果取決于幾個(gè)參數(shù)：區(qū)域反應(yīng)溫度(a)、水源溫度（水泡器）(b)、主要輸送氣體(c)、通過水泡器(d)的輸送氣體、反應(yīng)時(shí)間(e)和凝結(jié)氣體類型(f)。研究采用裸晶片或脫毛層晶片的砷化鎵，氧化溫度的范圍在483到526攝氏度之間。時(shí)間從60分鐘到300分鐘不等。典型的氮?dú)庵髁髁糠謩e為2800 sccm/min，通過水起泡器的典型流量分別為260和370sccm/min。使用了兩種氮化鎵樣品——藍(lán)寶石基質(zhì)上的氮化鎵脫毛層——MOVPE薄層和HVPE厚層。砷化鎵樣品的氧化溫度較高，分別為：755、795和82...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言過氧化氫是一種綠色氧化劑，本文概述了其在水中和氧氣中分解的爆炸式增長，其全球使用量已從過去三十年的0.5百萬工業(yè)使用量和三十年前每年百萬噸的狀態(tài)上升到工業(yè)制造領(lǐng)域的450萬噸，2014年每年的重要細(xì)節(jié)仍在攀升。與傳統(tǒng)的汽車氧化工業(yè)和民用部門相比，氧氣和氫氣的不同用途決定了直接生產(chǎn)的可行性。 實(shí)驗(yàn) 全世界所有商業(yè)生產(chǎn)的H2O2都來自蒽醌AO工藝。其原料是氫氣、蒽醌和空氣，氫氣是通過甲烷的蒸汽重整就地制造的，而空氣是免費(fèi)的。因此，現(xiàn)代技術(shù)采用不需要過濾的固定床反應(yīng)器，而不是裝備有過濾器的老式淤漿型加氫反應(yīng)器；產(chǎn)物混合物容易從固定床加氫催化劑中分離出來，以便在AO步驟中用壓縮空氣充氣。為了提取有機(jī)相中存在的H2O2，將軟化水添加到高( 30 m)液-液萃取塔的頂部，以確保水與工作解決方案。水在穿孔塔板上沿塔向下流動(dòng)，同時(shí)工作溶液被泵入塔中。H2O2隨后通過蒸餾(用蒸汽，過氧化物不與水形成共沸混合物，并且可以通過蒸餾完全分離)純化和濃縮至不同的商業(yè)等級，通常高達(dá)70 %，之后通過加入穩(wěn)定劑穩(wěn)定濃縮產(chǎn)品，防止不希望的分解，然后泵入產(chǎn)品儲罐。包括均勻的4納米金屬合金納米顆粒(圖2)。 圖2一個(gè)原因可能是直接合成只能用昂貴的過量純O2來實(shí)現(xiàn)，而不能用自由獲得的空氣。此外，反應(yīng)壓力通常比AO工藝中通常采用的壓力高得多。因?yàn)檠鯕獾膬r(jià)格非常高...
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