掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料概括 研究了一種在氫氟酸和臭氧清洗過程中能有效去除硅片表面細(xì)小顆粒的清洗方法。當(dāng)氫氟酸的濃度為0.3體積％或更高時(shí)，細(xì)顆粒被去除。增加 在臭氧和氫氟酸洗滌步驟之后，證實(shí)通過用額外的痕量（0.01體積%）稀氨水洗滌去除了超過99%的細(xì)顆粒。這似乎是由于氨水對晶片表面的精細(xì)蝕刻作用和防止堿區(qū)再吸附作用的同時(shí)作用。另一方面，氫氟酸-臭氧-稀氨水清洗與傳統(tǒng)的SC-1清洗相比，顯示出改善表面微觀粗糙度的趨勢。氫氟酸-臭氧-稀釋氨水清洗是一種即使在室溫下也能有效去除細(xì)小顆粒的清洗方法，有望替代現(xiàn)有的使用高溫工藝和過量化學(xué)液體的濕式清洗。介紹 硅晶片表面在晶片制造過程或用于器件集成的半導(dǎo)體過程中被各種污染物污染。這些污染物是降低半導(dǎo)體器件生產(chǎn)良率的原因。因此，在制造裸硅晶片時(shí)，在使用化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）的鏡面拋光工藝之后，以及在制造半導(dǎo)體器件時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量污染物的單元半導(dǎo)體工藝之后，進(jìn)行清洗工藝。污染物應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)乃?。近來，由于硅晶片的大直徑和設(shè)計(jì)規(guī)則的減少，清洗工藝的數(shù)量增加，因此清洗工藝中使用的化學(xué)物質(zhì)的量也在不斷增加。 微粒的 zeta 電位會(huì)根據(jù)溶液中的 pH 值而變化。 大多數(shù)微粒在堿性區(qū)域具有(-)電位，因此與...
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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 我們討論了對 GaN 的非接觸式紫外線增強(qiáng)濕法蝕刻技術(shù)的研究。該技術(shù)利用氧化劑過硫酸鉀來消耗光生電子，從而避免了與外部陰極電接觸的需要。蝕刻速率很大程度上取決于光照強(qiáng)度和均勻性以及 KOH 溶液的 pH 值，蝕刻表面的粗糙度也是如此。雙照明方案的實(shí)施，即使用額外的 UVC 燈僅照亮溶液而不是晶片，從而提高了蝕刻速率和更光滑的蝕刻表面。最后，發(fā)現(xiàn)沉積在以這種方式蝕刻的 n 型 GaN 上的觸點(diǎn)的歐姆性質(zhì)與未蝕刻表面上的觸點(diǎn)相比有所改善。關(guān)鍵詞： GaN、氮化鎵、濕蝕刻介紹 GaN 及其與 InGaN 和 AlGaN 的合金形成寬帶隙半導(dǎo)體材料系統(tǒng)，具有眾多光學(xué)和電子器件應(yīng)用。波長范圍從 1.9eV (InN) 到 6.2eV (AlN)，涵蓋技術(shù)上重要的紫外 (UV) 和可見光譜范圍。此外，由于寬帶隙和高粘合強(qiáng)度，該材料具有高耐化學(xué)性和耐輻射性。由于之前沒有半導(dǎo)體材料能夠滿足對藍(lán)色、綠色和紫外線激光器和發(fā)光器件的商業(yè)需求，這是 GaN 研究和進(jìn)展的第一個(gè)直接關(guān)注點(diǎn)，現(xiàn)在這些都可以商用。由于具有高擊穿場和大的預(yù)測電子飽和速度，基于 GaN 的材料也適用于微波應(yīng)用的高功率、高頻晶體管。在這一領(lǐng)域，使用調(diào)制摻雜場效應(yīng)晶體管的商業(yè)潛力即將實(shí)現(xiàn)。已成功用于發(fā)光器件的光譜范圍...
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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 本文介紹了光刻前背面清洗工藝開發(fā)了具有全覆蓋背面兆聲波的單晶片清洗系統(tǒng)。背面顆粒去除效率 (PRE)僅使用 DIW 即可在 ≥65nm 處實(shí)現(xiàn)大于 95% 的 Si3N4 顆粒，這表明使用全覆蓋兆聲波增強(qiáng)了較小和較大顆粒尺寸的顆粒去除。99% 的 PRE 值是通過使用稀釋的 HF/SC1 化學(xué)物質(zhì)和通過使用 SC1 增加兆聲波功率而獲得的。如果需要，單晶片清潔系統(tǒng)允許在正面分配 DIW，以在將化學(xué)物質(zhì)施加到背面時(shí)最大限度地減少晶片器件側(cè)的化學(xué)接觸。蝕刻速率測試證實(shí)沒有化學(xué)物質(zhì)流到晶片的正面?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)表明，全覆蓋兆聲波清洗可以減少光刻工具的維護(hù)頻率。介紹 隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小到 65 納米，由于在關(guān)鍵光刻步驟（例如淺溝槽隔離、柵極圖案化和接觸）中的焦深和重疊容差過緊，晶圓背面清潔變得至關(guān)重要。這些步驟要求晶圓背面沒有大顆粒（90nm/65nm 節(jié)點(diǎn)處為 0.2μm）。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小到 45 納米及以上，更關(guān)鍵的光刻步驟將需要背面預(yù)清潔。此外，晶片背面和邊緣上的顆粒和金屬污染有可能污染工藝和計(jì)量工具的處理表面。背面清潔可以消除與這些工具接觸的晶圓之間的交叉污染。例如，一些研究人員研究了去除背面銅以避免交叉污染 。 眾所周知，從晶...
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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 在各向異性濕化學(xué)蝕刻期間在晶體硅的取向相關(guān)表面形態(tài)中觀察到的豐富多樣的微米級特征顯示其起源于原子級。真實(shí)的蒙特卡羅模擬表明，Si(100) 上的金字塔形小丘是分布的頂點(diǎn)原子被溶液中的（金屬）雜質(zhì)局部穩(wěn)定的結(jié)果。在沒有這種穩(wěn)定性的情況下，由于（一層深）凹坑成核和（各向同性）階梯傳播之間的各向異性，在 Si(100) 上形成淺圓形凹坑。還得出結(jié)論，鄰近（110）處的鋸齒狀結(jié)構(gòu)是未對準(zhǔn)和蝕刻各向異性的綜合結(jié)果，表明形態(tài)相關(guān)結(jié)構(gòu)（如金字塔形小丘和鋸齒狀鋸齒狀結(jié)構(gòu)）的成核機(jī)制不一定相同。介紹 各向異性濕法化學(xué)蝕刻仍然是硅技術(shù)中使用最廣泛的處理技術(shù)。與多種其他工藝結(jié)合使用，它在微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 中具有廣泛的應(yīng)用，包括壓力 加速度 , 角速率和氣體流量傳感器, 執(zhí)行器, 納米探針 ,納米線、微鏡, 激光腔 、光開關(guān)], 對齊凹槽 和微型閥 ，僅舉幾例。它的廣泛存在不僅是因?yàn)樗子谑褂煤统杀镜停疫€因?yàn)樗峁┝讼喈?dāng)光滑的表面，不會(huì)對本體造成物理損壞。然而，在過去幾年中，隨著器件尺寸的不斷減小，蝕刻表面的粗糙度開始發(fā)揮越來越重要的作用。越來越多的微機(jī)械設(shè)備的性能需要非常光滑的表面，并且需要找到精確的生產(chǎn)條件。很明顯，有必要提高對一般過程的理解，特別是對導(dǎo)致蝕...
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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薄柵氧化層完整性的影響，并根據(jù)它們在結(jié)構(gòu)中的最終位置進(jìn)行分類。提出了一種簡化的清潔策略，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污染的參考親水表面。通過旋轉(zhuǎn)含有 1 ppm 待研究污染物的 pH = 0.1 的酸溶液來施加污染物。由于元素的原子質(zhì)量不同，雜質(zhì)濃度在一個(gè)數(shù)量級上變化（圖 1）。簡化的清潔過程 通過使用簡化的清潔策略，例如 IMEC-clean（表 2）[4]，可以大大減少化學(xué)品...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料關(guān)鍵詞： 單晶片清洗、兆聲波損傷、顆粒去除效率。 介紹 與批量工具相比，單晶片清潔工具可以減少循環(huán)時(shí)間并提高清潔性能，這一點(diǎn)已經(jīng)得到公認(rèn)。最近，一種獨(dú)特的基于浸入式的單晶片處理器 EmersionTM 被證明可以實(shí)現(xiàn)對亞 50 nm 器件結(jié)構(gòu)的無損兆聲清洗，并具有相應(yīng)的高顆粒去除效率 (PRE) 。在本文中，我們研究了 Emersion 多換能器室的清潔和無損處理機(jī)制。我們展示了各種操作條件下的顆粒去除效率、聲致發(fā)光成像數(shù)據(jù)和兆聲波損傷結(jié)果。這些結(jié)果用于提出腔室中多個(gè)換能器的操作模型。 Emersion 單晶片室采用獨(dú)特的三個(gè)兆聲換能器配置。一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)是利用整個(gè)晶圓表面的暴露優(yōu)勢，允許將多個(gè)聲波前應(yīng)用于晶圓。預(yù)計(jì)這些波前的聯(lián)合作用將允許使用降低的兆聲波功率水平并縮短處理時(shí)間，以在不犧牲清潔的情況下消除損壞。 圖 1 所示的示意圖顯示了將三個(gè)換能器并入處理室。底部換能器在功能上類似于批量換能器。前換能器向晶片的正面（器件）側(cè)引入斜角聲波前，而后換能器向晶片的背面引入類似的波前。通過垂直掃描提升晶片，以便多次完全通過上部換能器波前。在處理過程中，底部傳感器在 30 秒的整個(gè)處理時(shí)間內(nèi)處于開啟狀態(tài)。由于上部換能器僅在...
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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 從熱力學(xué)和傳輸?shù)慕嵌妊芯苛藦陌雽?dǎo)體晶片上的納米級特征中去除液體。熱力學(xué)模型考慮特征中液體的各種圓柱對稱狀態(tài)并計(jì)算它們的自由能。開發(fā)了一個(gè)相圖，以顯示在給定特征的縱橫比、液體所占的體積分?jǐn)?shù)和內(nèi)部接觸角的情況下，圓柱特征中哪種液體配置最穩(wěn)定。從特征中去除液體所需的能量是根據(jù)這些參數(shù)以及特征外部晶片表面上的接觸角來計(jì)算的。傳輸模型用于通過考慮液體蒸發(fā)動(dòng)力學(xué)和氣相傳輸來估計(jì)干燥時(shí)間。干燥由液體的蒸發(fā)速率控制。介紹 半導(dǎo)體晶片在轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄晕㈦娐窌r(shí)經(jīng)歷了許多微制造步驟。特別是晶片清洗在器件制造過程中會(huì)發(fā)生很多次。為確保質(zhì)量和可靠性，理想的晶圓清潔工藝應(yīng)去除掩蔽和等離子蝕刻后殘留的任何殘留物。目前有三種主要的濕法清潔技術(shù)：濕臺(tái)清潔系統(tǒng)、批量噴霧清潔系統(tǒng)和單晶片旋轉(zhuǎn)清潔系統(tǒng)。與前兩種技術(shù)不同，單晶片旋轉(zhuǎn)清洗系統(tǒng)一次處理一個(gè)晶片，在每個(gè)晶片的基礎(chǔ)上提供更均勻的清潔。使用連續(xù)的單晶片清洗方法，工藝混亂只會(huì)影響一個(gè)晶片，而不是整個(gè)多晶片盒。因此，相對于平行清洗方法，單晶片旋轉(zhuǎn)清洗實(shí)際上提高了整體工藝效率。 具有更大功能和更低功率需求的微電路的生產(chǎn)需要越來越精細(xì)的電路圖案。對于最先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上的功能，關(guān)鍵尺寸目前低于 32 nm，可以小至 14 n...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 在所有其他參數(shù)相同的情況下，對于電子應(yīng)用，寬帶隙(WBG)半導(dǎo)體優(yōu)于窄帶半導(dǎo)體(如硅)，因?yàn)閷?dǎo)帶和價(jià)帶之間的大能量分離允許這些器件在高溫和較高電壓下工作。例如，與行業(yè)巨頭硅1.1eV的相對窄帶隙相比，氮化鎵(GaN)的帶隙為3.4eV。 帶隙測量將電子推入導(dǎo)電狀態(tài)需要多少能量；更大的帶隙使材料能夠承受更強(qiáng)的電場，因此與由帶隙較低的材料組成的部件相比，組件可以更薄(對于給定的電壓)、更輕、處理更多的功率。 具有較大帶隙的半導(dǎo)體已經(jīng)被開發(fā)用于硅不能提供足夠功率密度以獲得必要結(jié)果的應(yīng)用。尤其是碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)在功率開關(guān)和/或功率放大器應(yīng)用方面取得了巨大進(jìn)步。除了這些公認(rèn)的市場，用于自動(dòng)駕駛汽車的激光雷達(dá)傳感器和用于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制是其他新興領(lǐng)域。SiC MOSFETs在手機(jī)應(yīng)用中也很常見，GaN功率晶體管在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源等600 V細(xì)分市場也有應(yīng)用。 現(xiàn)在，寬帶隙半導(dǎo)體在市場上的可用性和性能已經(jīng)確定但是，就在碳化硅和氮化鎵站穩(wěn)腳跟的時(shí)候，另一種帶隙更大的半導(dǎo)體出現(xiàn)了。寬帶隙半導(dǎo)體氧化鎵(Ga2O3)有望成為肖特基勢壘二極管和場效應(yīng)晶體管等功率轉(zhuǎn)換系...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 本文著眼于砷化鎵，探討它與其他流行的半導(dǎo)體材料的比較，并探討利用每種材料的不同組件。 硅長期以來一直是半導(dǎo)體的關(guān)鍵材料。然而，砷化鎵，以及其他化合物，如氮化鎵和碳化硅，現(xiàn)在正分享這一階段。那么什么是砷化鎵，它與其他化合物有何不同？讓我們探索這種化合物，看看它是如何被用作半導(dǎo)體材料的。 什么是砷化鎵？ 砷化鎵(GaAs)是由元素鎵和砷構(gòu)成的化合物。它通常被稱為ⅲ-ⅴ族化合物，因?yàn)殒壓蜕榉謩e屬于元素周期表的ⅲ族和ⅴ族。 砷化鎵化合物 圖1 砷化鎵化合物，棕色代表鎵，紫色代表砷 砷化鎵的使用不是一項(xiàng)新技術(shù)，事實(shí)上，自20世紀(jì)70年代以來，國防高級研究計(jì)劃局一直在資助這項(xiàng)技術(shù)的研究。雖然硅基技術(shù)已經(jīng)成為“微電子革命的支柱，但GaAs電路在更高的頻率和信號(hào)放大功率下運(yùn)行，這使得一個(gè)由手掌大小的手機(jī)連接的世界變得切實(shí)可行?！?#160; 砷化鎵在20世紀(jì)80年代導(dǎo)致了全球定位系統(tǒng)接收器的小型化。這使得在此期間進(jìn)入美國武庫的激光制導(dǎo)精確彈藥成為可能。 不同半導(dǎo)體材料的帶隙 &...
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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)，看起來很像深灰色固體。讓我們仔細(xì)看看硅的制造過程。拋光工藝硅制造 制造硅涉及哪些步驟？ 步驟1:還原過程 還原過程包括在礦熱爐中對二氧化硅和一種叫做焦炭的固體燃料施加高熱。需要高溫來除去氧氣，留下硅。此外，金屬碳化物在還原過程的初始階段形成，直到碳被硅取代。 還原過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)，電流通過它們形成電弧。電弧產(chǎn)生足夠的熱量來熔化材料，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)對金屬進(jìn)行破碎。 包裝過程...
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