掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料半導(dǎo)體行業(yè)需要具有超成品表面和無損傷地下的硅晶片。因此，了解單晶硅在表面處理過程中的變形機(jī)制一直是研究重點(diǎn)。分子動力學(xué)分析表明，在兩體接觸滑動過程中發(fā)生了無晶形層的形成，但在三體拋光中可以避免。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究表明，硅的相變是復(fù)雜的，并且與許多因素，如應(yīng)力狀態(tài)的靜力和偏差特性以及表面過程中的加載/卸載速率有關(guān)。 我們探討了無化學(xué)添加劑無損傷拋光的可能性并確定了機(jī)理。利用高分辨率電子顯微鏡和接觸力學(xué)，該研究得出結(jié)論，無化學(xué)物質(zhì)的無損傷拋光過程是可行的。所有形式的損傷，如非晶態(tài)硅、位錯(cuò)和平面位移，都可以通過避免在拋光過程中硅的b錫相的啟動來消除。當(dāng)使用50nm磨料時(shí)，確保達(dá)到無損傷拋光的標(biāo)稱準(zhǔn)備量為20kPa。 通過對納米/微壓痕和抓痕的廣泛研究，人們已經(jīng)了解到，磨料顆粒對硅施加的力的大小對地下表面的微觀結(jié)構(gòu)變化至關(guān)重要。較小的力會引起非晶形相變和一些堆積斷層，但較大的力會進(jìn)一步引入位錯(cuò)、R8/BC8相和開裂。理論上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在磨料加載過程中，硅的b-tin相在的微觀結(jié)構(gòu)形成中起著關(guān)鍵作用。在兩體接觸情況中，即當(dāng)磨料在與硅晶片的相互作用中沒有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，如果磨料載荷引起的應(yīng)力可以小于b錫形成的閾值，則磨料顆粒離開后不會發(fā)生硅的地下?lián)p傷。在三體接觸的情況下，即當(dāng)磨料具有旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動時(shí)，材料去除的粘附模式將留下一個(gè)完美的硅下表面。這些...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言低損耗硅波導(dǎo)和有效的光柵耦合器來將光耦合到其中。通過使用各向異性濕法蝕刻技術(shù)，我們將側(cè)壁粗糙度降低到1.2納米。波導(dǎo)沿[112]方向在絕緣體上硅襯底上形成圖案。波導(dǎo)邊界由垂直于[110]表面的平面決定。制作的波導(dǎo)對TE極化的最小傳播損耗為0.85分貝/厘米，對TM極化的最小傳播損耗為1.08分貝/厘米。制作的光柵耦合器在1570納米處的耦合效率為4.16分貝，3 dB帶寬為46納米。 介紹硅光子技術(shù)被視為替代板對板和芯片內(nèi)光學(xué)互連的金屬互連的潛在解決方案(Miller，2009)。用于實(shí)現(xiàn)無源和有源光學(xué)器件的硅光子學(xué)最常用的材料平臺是硅非絕緣體(SOI)。除了硅是透明的這一事實(shí)之外，晶體硅(~3.5)和掩埋氧化物之間在電信波長下的大折射率對比使得強(qiáng)光限制在頂部硅層中。通過蝕刻硅層以形成肋或線波導(dǎo)，還可以實(shí)現(xiàn)極好的橫向限制，使得具有小彎曲半徑的光波導(dǎo)，因此，緊湊的光子電路在亞微米尺度上是可行的。然而，這種強(qiáng)限制是有代價(jià)的，因?yàn)檎凵渎实娜魏尾灰?guī)則性都會導(dǎo)致強(qiáng)散射損耗，因?yàn)樯⑸鋼p耗與(δn)3成比例(鈴木等人，。1994). 通常，側(cè)壁粗糙度是硅光子學(xué)元件中光學(xué)損耗的主要促成因素，尤其是對于亞微米尺寸的硅波導(dǎo)。因此，正在進(jìn)行深入研究，以開發(fā)實(shí)現(xiàn)低損耗硅波導(dǎo)的最佳制造工藝，因?yàn)檫@對硅光子技術(shù)的成功至關(guān)重要。 實(shí)驗(yàn)各向異性濕法刻蝕制...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言如今，雙鑲嵌工藝在半導(dǎo)體工業(yè)中被廣泛使用。在這一過程中，銅逐漸取代鋁用于制造集成電路中的互連。這種開關(guān)的出現(xiàn)是由于銅的有利特性，例如低電阻率和對電遷移的高抗擾性，這反過來導(dǎo)致更高的電路可靠性和明顯更高的時(shí)鐘頻率?；瘜W(xué)機(jī)械拋光有許多優(yōu)點(diǎn)，包括表面平坦化、減少工藝步驟和熱預(yù)算.5 . 然而，它會在介電材料表面誘發(fā)金屬和有機(jī)污染物殘留。在先進(jìn)互連中，化學(xué)機(jī)械拋光后金屬殘留物的控制越來越受到重視。清潔效率和金屬污染物的去除對生產(chǎn)率和可靠性有重大影響。一個(gè)主要的可靠性問題是由銅離子漂移引起的介電退化。由于銅在二氧化硅和硅中的快速擴(kuò)散，以及在禁帶隙內(nèi)受體和供體能級的形成，銅需要在化學(xué)機(jī)械拋光過程后清洗。 實(shí)驗(yàn)圖1顯示了制備焦磷酸鹽過氧化物的實(shí)驗(yàn)裝置。是兩箱電解槽，由離子交換膜隔開，制備焦磷酸鹽過氧化物的陽極槽較大。陽極浴中的溶液是0.4摩爾/升磷酸二氫鉀，陰極浴中的溶液是氫氧化鉀，其酸堿度為12.0.所有的電解質(zhì)都是用去離子水制備的。在這項(xiàng)工作中，我們?yōu)閷Ρ葘?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了三個(gè)拋光晶片。所有三個(gè)晶片都用化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)拋光。為了獲得金屬離子污染的晶片，將拋光的晶片浸入0.01摩爾/升硫酸銅溶液中2 h，然后通過如下三種方法清洗。 圖1 BDD膜陽極電化學(xué)氧化裝置KPP清潔：將拋光的晶片浸入焦磷酸鹽過氧化物溶液中10分鐘，然后用新鮮去離子水沖...
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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 近年來，隨著集成電路的微細(xì)化，半導(dǎo)體制造的清洗方式從被稱為“批量式”的25枚晶片一次清洗的方式逐漸改變?yōu)椤皢螐埵健钡木淮吻逑吹姆绞健Ｔ诎雽?dǎo)體的制造中，各工序之間進(jìn)行晶片的清洗，清洗工序次數(shù)多，其時(shí)間縮短、高精度化決定半導(dǎo)體的生產(chǎn)性和質(zhì)量。在單張式清洗中，用超純水沖洗晶片 ,一邊高速旋轉(zhuǎn)，一邊從裝置上部使干燥的空氣流過。在該方式中，逐個(gè)處理晶片。上一行程粒子的交錯(cuò)污染少。近年來，由于高壓噴氣和極低溫的關(guān)于向粒子噴射氮?dú)馊苣z等“清洗能力相關(guān)技術(shù)”進(jìn)行了大量研究；另一方面，關(guān)于通過清洗暫時(shí)遠(yuǎn)離晶片的粒子，重新附著到晶片上，進(jìn)行葉片式清洗，在干燥時(shí)晶片和保持晶片的轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)。 實(shí)驗(yàn)單張式清洗裝置模型：圖1a表示裝置整體的系統(tǒng)圖，圖1b表示測定部的詳細(xì)情況。測定部由模擬清洗機(jī)處理室的直徑D＝520mm、高470mm的圓筒構(gòu)成，其中放置有半徑R=165mm的圓板。另外，本研究還包括吹向圓板的氣流通過送風(fēng)機(jī)在裝置內(nèi)循環(huán)。送風(fēng)機(jī)送來的氣流通過節(jié)流流量計(jì)，通過設(shè)置在處理室上方的流路，流入長1830mm的助跑區(qū)間。助跑區(qū)間入口設(shè)有格子間隔26mm的整流用蜂窩，在本研究中，硅片和保持硅片的卡盤工作臺簡化為一個(gè)，將厚度10mm的鋁制圓板用作旋轉(zhuǎn)圓板，在該圓板下部設(shè)置有排氣罩，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有3個(gè)排氣口另外，處理...
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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 Cu作為深度亞微米的多電級器件材料，由于其電阻低、電遷移電阻高和電容降低，與鋁相比的時(shí)間延遲。本文從理論和實(shí)驗(yàn)上研究了檸檬酸基銅化學(xué)機(jī)械平坦化后二氧化硅顆粒對銅膜的粘附力以及添加劑對顆粒粘附和去除的作用。清潔溶液。加入檸檬酸后，由于檸檬酸鹽的吸附作用，二氧化硅和銅的ζ電位略有增加。檸檬酸被吸附在二氧化硅和銅表面，導(dǎo)致這些表面上有更多的負(fù)電荷。二氧化硅顆粒對銅的附著力隨著檸檬酸濃度的增加而降低，這是由于表面之間的靜電相互作用更加排斥。由于ζ電勢的變化，在清潔溶液中添加苯并三唑最初會降低粘附力，然后在高濃度下增加粘附力。向檸檬酸中加入四甲基氫氧化銨增加了顆粒粘附力。然而，NH4OH的加入導(dǎo)致最低的附著力。當(dāng)使用產(chǎn)生最低粘附力的清潔溶液時(shí)，觀察到最高的顆粒去除效率。 實(shí)驗(yàn) 對粒子在銅表面的粘附力的研究，我們通過直接測量從表面上移除它們所需的力。直徑為40毫米的球形二氧化硅顆粒附著在氮化硅無頂懸臂，如圖1。在液體電池中測量了顆粒與晶圓表面之間的粘附力。 它們在稀釋的HF ~ DHF中預(yù)先清洗，銅化學(xué)機(jī)械拋光后使用的清洗液包括檸檬酸、緩蝕劑和酸堿度調(diào)節(jié)劑。BTA ~苯并三唑！被用作緩蝕劑。NH4OH和TMAH 氫氧化四甲銨...
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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 紫外熒光(UVF)是一種新穎而通用的檢測硅片表面金屬雜質(zhì)污染的方法。我們證明了UVF在硅片加工中污染控制的有效性。實(shí)驗(yàn)顯示了室溫下鐵、銅、鎳、鈉等主要特征峰。與其他表面敏感技術(shù)相比，UVF的主要優(yōu)勢是低檢測限、多元素同時(shí)分析和高靈敏度。 每個(gè)晶圓加工步驟都是潛在的污染源，可能導(dǎo)致缺陷形成和器件故障。晶片清洗必須在每個(gè)處理步驟之后和每個(gè)高溫操作之前進(jìn)行。一些金屬雜質(zhì)，如鐵、銅、鎳和鈉，可能會在某些加工步驟中摻入硅片，如熱氧化、反應(yīng)離子蝕刻和離子注入。到目前為止，還沒有任何可用的方法來同時(shí)檢測鐵和鈉的污染。在此，我們首次報(bào)道了一種新的技術(shù)：紫外熒光(UVF )，它可以作為一種快速的、實(shí)際上無需制備的無損檢測方法，用于評估VLSI晶片在實(shí)際工藝中的清潔性能。實(shí)驗(yàn) 樣品用記錄熒光光度計(jì)測量。光源是氙氣。測量系統(tǒng)完全由計(jì)算機(jī)控制，可以研究直徑達(dá)6英寸的晶片。晶片上的測量面積可以在大約1×1和5×5 cm²之間變化。激發(fā)熒光單色儀的光柵常數(shù)為900/mm。它們對波長的測量精度可以達(dá)到2納米以下。注入的紫外光束只透過硅表面約30納米。所有測量都是在硼注入直拉(Cz)和浮動區(qū)(FZ)晶圓（直徑3-6英寸）上進(jìn)...
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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 到目前為止，GaAs晶片的直接再利用受到晶片表面上的殘留物的限制，這些殘留物不能利用一般的清洗方法方式去除。因此，用顯微技術(shù)、輪廓術(shù)和x光電子能譜研究了氫氟酸對GaAs晶片的腐蝕。發(fā)現(xiàn)在蝕刻之后，晶片表面立即被元素碑的棕色層覆蓋。該層的厚度和均勻性取決于蝕刻過程中的光照和氟化氫濃度。在存儲蝕刻晶片的過程中，碑層被三氧化二碑顆粒代替。結(jié)果表明，只有當(dāng)晶片暴露在空氣中的光線下時(shí)，才會形成氧化物顆粒。 實(shí)驗(yàn) 所有實(shí)驗(yàn)均在1 x 1 cm- n型GaAs樣品上進(jìn)行，所有樣品均由新的（ 100）GaAs晶片制備。每個(gè)樣品的一角都覆蓋有光刻膠，以防止在該位置蝕刻。去除光致抗蝕劑后，蝕刻速率會降低，通過測量樣品的掩蔽角和蝕刻部分之間的臺階高度來確定。所有實(shí)驗(yàn)都是通過將GaAs樣品面朝上放置在容器中，并從儲備溶液中加入6毫升水中的氟化氫溶液來進(jìn)行的。通常使用20%的氟化氫濃度。蝕刻劑是在室溫約21℃下使用，在實(shí)驗(yàn)過程中不攪拌。 沖洗樣品后，立即用棉簽在樣品上的三個(gè)位置重新移動棕色層，測量沉積物厚度。因?yàn)檫@個(gè)厚度是用輪廓儀測量的。這是蝕刻后，樣品儲存不同的時(shí)間在環(huán)境條件下（即，當(dāng)暴露于光和空氣中時(shí)，以及在室溫下），除了將樣品保持在...
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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 我們在蝕刻的硅(110)表面上實(shí)驗(yàn)觀察到的梯形小丘的形成，描述它們的一般幾何形狀并分析關(guān)鍵表面位置的相對穩(wěn)定性和（或）反應(yīng)性。在我們的模型中，小丘被蝕刻劑中的銅雜質(zhì)穩(wěn)定，銅雜質(zhì)吸附在表面上并作為釘扎劑。隨機(jī)吸附模型不會導(dǎo)致小丘的形成，因?yàn)閱我浑s質(zhì)很容易從表面去除。相反，需要一整簇銅原子作為掩模來穩(wěn)定小丘。因此，我們提出并分析了驅(qū)動相關(guān)吸附并導(dǎo)致穩(wěn)定銅團(tuán)簇的機(jī)制。 實(shí)驗(yàn) 第一性原理計(jì)算：我們使用度泛函理論的原子軌道計(jì)算了銅在不同表面位置的氫和羥基封端的硅表面上的吸附能。使用PBE梯度校正進(jìn)行計(jì)算。使用平衡校正處理基組疊加誤差 。所計(jì)算的系統(tǒng)是周期性的二維(2D)硅平板，其兩側(cè)以氫或氫原子終止，以飽和懸掛鍵。銅雜質(zhì)最初作為陽離子存在于溶液中。然而，銅離子在表面附近被還原，并在中性狀態(tài)下被吸附。 動力學(xué)模擬：蝕刻的模擬基于表面的原子描述和選擇要去除的硅原子的K級搜索算法。系統(tǒng)中單個(gè)硅原子的去除率由它們的局部鄰域決定，即第一和第二相鄰硅I 原子在體和表面上的數(shù)目。這種四指標(biāo)分類可以區(qū)分和分類模擬中遇到的不同表面結(jié)構(gòu)。 非均勻吸附(NUA)：在我們的模型中，銅在...
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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 隨著時(shí)間的推移，太陽能電池板會被花粉、灰塵、污垢、污垢甚至鳥糞覆蓋。一般來說，當(dāng)太陽能電池板變臟時(shí)，太陽能輸出會減少10-15%。大多數(shù)太陽能電池板的使用壽命為30年或更長。為了穩(wěn)定發(fā)電，每年至少需要清潔兩次太陽能電池板，即使在沙漠中雨季已經(jīng)過去。 有幾種方法可以用來清洗嚴(yán)重污染的物品(修理過的汽車零件、手表機(jī)構(gòu)、不用洗衣機(jī)清洗衣物等)。基本上，清洗效果出現(xiàn)在受超聲波空化影響的少量液體中。為了產(chǎn)生氣穴，需要合理的能量。 有時(shí)沒有必要在體積上產(chǎn)生氣穴。對于平面清潔，在表面上的薄層液體中產(chǎn)生氣穴就足夠了。許多科學(xué)文章描述了液體體積中的空穴現(xiàn)象。然而，很難找到任何關(guān)于在薄液體層中產(chǎn)生空穴的文章。作者在此之前提出了這一概念，并在這一領(lǐng)域做了一些實(shí)驗(yàn)。 這里介紹的建模工作的目的是研究和更好地理解控制超聲波的物理學(xué)者采用了長度為400 mm，截面為8 mm × 4 mm的PZT-8壓電陶瓷，其電荷系數(shù)如下:d33 = 225 pC/N，d31 = 37 pC/N。壓電陶瓷通過厚度極化。電極放置在壓電陶瓷的兩側(cè)。雙向超聲波振動器和兩塊板由鋁合金制成(質(zhì)量密度=2.7g/cm3...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 本方法一般涉及半導(dǎo)體的制造，更具體地說，涉及在生產(chǎn)最終半導(dǎo)體產(chǎn)品如集成電路的過程中清洗半導(dǎo)體或 硅晶片，由此中間清洗步驟去除在先前處理步驟中沉積在相關(guān)硅晶片表面上的污染物。 典型的，在生產(chǎn)復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品，例如集成電路器件時(shí)，需要數(shù)千個(gè)加工步騾來獲得最終產(chǎn)品。為了提高利潤，重要的是在加工期間從單個(gè)硅晶片獲得的有用集成電路器件的產(chǎn)量或數(shù)量最大化。因此，半導(dǎo)體制造商在半導(dǎo)體器件的制造過程中需要提供最長的壽命。這種器件通常在潔凈室條件下制造，以便在加工過程中基本上消除任何空氣污染物到達(dá)硅晶片表面，并降低產(chǎn)量。 此外，在硅晶片的實(shí)際加工過程中，某些其它加工步驟本身可能導(dǎo)致污染物沉積在晶片表面上，使得在預(yù)定的加工步驟完成之后，有必要在進(jìn)行后續(xù)加工或制造步驟之前清潔晶片表面，以確保所生產(chǎn)的器件具有最高的可能產(chǎn)量。 半導(dǎo)體產(chǎn)品制造過程中的典型清洗周期包括濕晶片清洗，其通常包括多個(gè)清洗步驟。最初的步驟通常包括將化學(xué)制品和水的混合物噴灑到晶片表面上，或者將晶片浸入這種混合物中，隨后是水沖洗步驟和干燥步驟，之后硅晶片進(jìn)行進(jìn)一步的器件處理。在半導(dǎo)體制造中經(jīng)常使用本領(lǐng)域中通常稱為“RCA-clean”的清洗順序...
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