掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 在鑲嵌集成方案中，銅被用作互連材料。在鑲嵌集成方案中，通過等離子體工藝的蝕刻處理導(dǎo)致形成聚合物殘留物、在電介質(zhì)側(cè)壁上濺射的銅、通孔底部的銅氧化以及硬掩模表面的銅沉淀。為了去除這些雜質(zhì)，必須進(jìn)行通孔后蝕刻清洗。 我們測試了幾種由稀釋的氟化氫和有機(jī)酸組成的含水清洗溶液。稀釋的氟化氫主要用于去除聚合物殘留物和有機(jī)酸，以清潔銅表面。這些混合物已經(jīng)被研究過，并且與幾種多孔和致密的ULK材料相容。本文研究了稀氫氟酸溶液中有機(jī)酸和氣泡對(duì)銅和氧化銅溶解速率的影響。首先，通過X射線反射儀表征確定的銅溶解動(dòng)力學(xué)獲得氧化銅和銅蝕刻速率和粗糙度。其次，進(jìn)行形態(tài)計(jì)算以解釋作為溶液和氣體鼓泡的函數(shù)的銅蝕刻速率差異。 實(shí)驗(yàn) 通過在硅襯底上100-150的TiN層上沉積500的銅(PVD)層來制備200 mm樣品。將銅晶片暴露在潔凈室氣氛中，以獲得幾埃(35至40埃)的氧化銅膜。測試了幾種含有3.5重量%有機(jī)酸或稀釋的0.05重量%氟化氫加3.5重量%有機(jī)酸的溶液(水基化學(xué))(表1)。通過O2或N2氣體鼓泡來調(diào)節(jié)溶液中的氣體含量。 表1 測試的清洗溶液 對(duì)于動(dòng)力學(xué)研究，將相同的銅樣品在25℃的溶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料在過去的幾十年中，結(jié)晶硅基聚乙烯醇縮丁醛由于其低成本、稀土豐富和可靠性而在商業(yè)聚乙烯醇縮丁醛中占主導(dǎo)地位；然而，差的紅外線由于其間接帶隙的吸收，以及由表面紋理化工藝產(chǎn)生的高反射率，損害了電池效率，因此對(duì)硅基光伏模塊的大規(guī)模部署提出了令人生畏的挑戰(zhàn)。此外，努力更有效地利用陽光的新思想也在發(fā)展中。一種有前途的高效硅光伏技術(shù)是使用黑硅太陽能電池，這種電池基于具有微/納米結(jié)構(gòu)表面的晶體硅(c-Si)晶片，它可以有效地捕獲寬范圍波長和入射角的太陽光。硼硅卓越的光俘獲能力允許顯著減小晶片厚度，即使沒有應(yīng)用抗反射涂層；因此，它是具有成本效益銀圖標(biāo)聚乙烯吡咯烷酮的有前途的候選材料。迄今為止，硼硅生產(chǎn)中最強(qiáng)的趨勢(shì)之一是在氧化氟化氫溶液中利用金屬催化的硅蝕刻，因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：簡單、快速、多功能和可擴(kuò)展性。近年來，通過浸漬法可規(guī)?；a(chǎn)硼硅的進(jìn)展促進(jìn)了其在高效硅太陽能電池中的實(shí)際應(yīng)用。MacEtch制造b-Si的成功與其簡單性和與現(xiàn)有工業(yè)硅太陽能電池生產(chǎn)設(shè)施的兼容性密切相關(guān)。 硅浸漬法制備黑硅：浸漬黑硅表面的微/納米結(jié)構(gòu)取決于金屬催化劑的種類、蝕刻時(shí)間、蝕刻劑的組成和處理溫度。圖10a–d顯示了鍍銀硅片在含氧化性硝酸鹽的HF水溶液中的形態(tài)演變。隨著蝕刻時(shí)間的推移，銀顆粒逐漸深入大塊硅中，并導(dǎo)致在硅表面形成排列整齊的SiNW陣列。在氧化HF溶液中，硅的金浸...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言隨著半導(dǎo)體器件不斷向越來越小的尺寸發(fā)展，保持硅表面無污染以提高器件功能、產(chǎn)量和可靠性變得越來越重要。基于RCA的濕法化學(xué)清洗仍然廣泛用于半導(dǎo)體器件制造工藝。經(jīng)過SC-1和SC-2處理后，硅表面具有約1納米厚的化學(xué)氧化層。對(duì)于預(yù)浸清洗，低質(zhì)量的化學(xué)氧化層最好在生長高質(zhì)量的熱柵氧化層之前去除。這可以通過稀氟化氫(DHF)處理來實(shí)現(xiàn)。在本方法中，我們結(jié)合電位測量技術(shù)、TXRF技術(shù)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法來測定不同添加劑在DHF溶液中對(duì)硅表面超壓銅輸出的影響。用光散射和透射電鏡研究了溶液中表面活性劑與銅離子的相互作用。用掃描電鏡研究了表面活性劑對(duì)減少硅表面銅成核的影響。硅表面吸附的表面活性劑層用原子力顯微鏡進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了DHF清潔生產(chǎn)中對(duì)銅產(chǎn)出的表面影響。 實(shí)驗(yàn)我們選用鹽酸、雙氧水、硝酸、陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑等不同添加劑，研究它們對(duì)銅輸出的影響。我們使用的陽離子表面活性劑是烷基四甲基溴化銨(CTAB)，陰離子表面活性劑是含硫表面活性劑。它們具有相似的鏈結(jié)構(gòu)和分子量。我們之前的結(jié)果表明，這兩種方法在稀釋過程中都有效地防止了顆粒的再沉積。用一個(gè)2英寸(100)電阻率為1-10ωcm的n型硅片(Silicon Quest International)在安裝到定制的特氟隆電化學(xué)電池之前，經(jīng)過SC-1清洗、DHF清洗和去...
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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 硅晶片在晶片制造工藝或元件制作工藝過程中，會(huì)受到各種污染物、表面特性的影響。 這些污染物是導(dǎo)致半導(dǎo)體元件產(chǎn)出率下降的原因，可以在晶圓制造工序后的最后階段進(jìn)行清潔處理，也可以在元件制造工序前和工序中間進(jìn)行清潔處理。進(jìn)行清潔工程，使污染物濃度最小化。 使用HF清洗后，必須對(duì)重新吸入的微粒進(jìn)行清除。BOE溶液是NH4F和HF混合的溶液，與DHF溶液一樣，NH4F溶液有助于酸的貨物去除和NH4F溶液去除微粒，NH4F和HF混合使效果比HF顫抖。本方法對(duì)廣泛應(yīng)用于通用器件的Polished Si晶片和用于邏輯器件的Epitaxially-grown Si晶片進(jìn)行了表面處理時(shí)表面的化學(xué)物理變化，確定了相互之間的三個(gè)定過程后特性差異。 實(shí)驗(yàn) 本方法對(duì)直徑為300mm的拋光晶片和EpiLayer晶片采用不同的清潔液進(jìn)行表面處理后，表面的變化進(jìn)行了鑒定。晶片為P-type興奮劑，以抑制雜質(zhì)為1016cm?3濃度，在1200攝氏度高溫下進(jìn)行離子注入摻雜。 切成10 mm×10 mm大小的雕塑試片后，用清潔液進(jìn)行了表面處理。 選用SC-1作為RCA洗脫方法； SC-1洗脫方法是由氨水及過氧化氫水、超純水按1:1:5的比例混合...
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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 晶圓-機(jī)械聚晶(CMP)過程中產(chǎn)生的漿體顆粒對(duì)硅晶片表面的污染對(duì)設(shè)備工藝中收率（Yield）的下降有著極大的影響。 為了去除氧化后CMP晶片表面的顆粒，通過與DHF（稀釋HF）、非離子表面活性劑PAAE（聚氧乙烯烷氧芳基醚）、DMSO（二甲基亞砜）和D.I.W.混合制備了新的清洗溶液。硅酮晶片故意被硅、氧化鋁和PSL（聚苯乙烯乳膠）污染。與傳統(tǒng)的AMP(氫氧化銨、過氧化氫和D.LW的混合物)相比，這種大氣輻照下的清洗溶液可以在室溫下同時(shí)去除顆粒和金屬，而不會(huì)增加微粗糙度、金屬線腐蝕和有機(jī)污染物沉積等副作用。這表明這種清洗溶液在銅刷清洗工藝和傳統(tǒng)的銅刷后清洗工藝中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。 實(shí)驗(yàn) 本方法采用直徑在0.1 nm~0.5 im之間的二氧化硅顆粒、鋁礬土顆粒和polystylene latex(PSL)顆粒。 在人為污染的清潔槽中加入晶片，吸附量調(diào)整到表面約30000個(gè)左右，該數(shù)值在本實(shí)驗(yàn)期間保持恒定使用。 所用超聲波采用的是間接方式的1000 KHz/600 W，本方法研究的清潔液A-HF（DHF，Polyoxyethylene Alkyl Aryl Ether和Dimethylsulfoxide的混合物）的...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言最近，作為替代能源，太陽能電池在世界范圍內(nèi)受到很大的管道種植。太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的無污染和半永久性裝置，其發(fā)展性備受期待。在多種太陽能電池中，晶體硅太陽能電池占整個(gè)太陽能電池市場的80%以上，正處于太陽產(chǎn)業(yè)的核心。據(jù)預(yù)測，這種晶體硅太陽能電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)將持續(xù)一段時(shí)間?？梢哉f，太陽能電池產(chǎn)業(yè)最重要的是提高效率，降低制造單價(jià)。為了減少光的表面反射損失，形成了表面組織和防反射膜，形成了防止太陽電池背面電子-專業(yè)對(duì)團(tuán)聚損失的背面電場，提高了短波長區(qū)域光能的吸收率。在表面鈍化的情況下，減少晶體硅片表面的dangling bonds等引起的電子-專業(yè)對(duì)團(tuán)聚。在HF處理引起化學(xué)鈍化的情況下，由于晶圓表面的dangling bonds等鍵的氫種團(tuán)，期待鈍化效果。Si3N4膜由于最小的氫(hydrogen)減少了dangling bonds等缺陷、固定電荷(fixed positive charge)的電場效應(yīng)減少了團(tuán)聚等原因，正被用作或正在研究太陽能電池前/后的鈍化膜。本文采用光引起的礦化度carrier lifetime測量方法，考察了N型硅片的化學(xué)HF(以下簡稱HF)處理效果。 實(shí)驗(yàn)表1顯示了本研究中的實(shí)驗(yàn)方法。樣品采用4等分法使用了無電阻3-5ωCM、厚度500-550 m的N型(100) 4inch單晶硅基板。樣品的基本清洗采...
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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)體生產(chǎn)過程中，蝕刻工藝是非常重要的工藝。蝕刻工藝中使用的方法通常有浴式和枯葉式兩種。浴式是用傳統(tǒng)的方法，在藥液浴中一次性加入數(shù)十張晶片進(jìn)行處理的方法。但是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出了一張?zhí)幚砭目萑~式。在常溫的藥液中，浴式的均勻度在3%以上，而每葉式的均勻度在1%以下，非常優(yōu)秀。另外，與浴式相比，枯葉式的超純用量少1/15左右，在Cu工藝等擔(dān)心金屬污染的工藝中處理晶片一張，從而防止反向污染?？萑~式是一次性展示晶片時(shí)噴射書藥液的方法。這時(shí)噴射噴嘴可以從偉珀中心向邊框方向來回轉(zhuǎn)動(dòng)，通過boom swing均勻地冷卻。本方法將batch和batch結(jié)合起來，用沒有boom swing的方法評(píng)價(jià)了蝕刻工藝。在進(jìn)行蝕刻工藝時(shí)，以消除boom swing為基礎(chǔ)，用晶片上有板的結(jié)構(gòu)制作了枯葉式裝置，進(jìn)行了蝕刻評(píng)價(jià)。在沒有Boom Swing的枯葉式結(jié)構(gòu)中，將常溫的藥液從晶片中央噴射出來進(jìn)行了蝕刻評(píng)價(jià)，并進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以了解使用高溫藥液時(shí)的結(jié)果果。使用高溫藥液時(shí)，出現(xiàn)了口感不均勻的問題。對(duì)此時(shí)發(fā)生的問題進(jìn)行了這一理論考察，并在理論計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了高溫藥液的噴射方法。 實(shí)驗(yàn)利用枯葉式裝置，用晶片上有板的詞組制作了裝置，進(jìn)行了評(píng)價(jià)。圖2是有桌面制作的枯葉式裝置的外觀。晶片的旋轉(zhuǎn)最高可達(dá)2000RPM，使用晶片的大小為300 mm。...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言隨著集成電路器件制造工業(yè)追求更小和更先進(jìn)的技術(shù)，其制造工藝的效率和精度變得越來越重要。微細(xì)加工的關(guān)鍵工序之一是特征的蝕刻和清洗。隨著特征尺寸的擴(kuò)大，清洗化學(xué)品的潤濕對(duì)于去除亞45納米結(jié)構(gòu)中的蝕刻碎片至關(guān)重要。這些化學(xué)物質(zhì)及其潤濕行為如何隨時(shí)間變化，將關(guān)系到清洗過程的效率。為了獲得成功的潤濕行為，必須了解三個(gè)因素:基底的表面化學(xué)性質(zhì)(和表面能)，氟化氫溶液和基底之間的化學(xué)相互作用，以及氟化氫溶液的有效蒸發(fā)。這襯底的表面化學(xué)性質(zhì)受到先前應(yīng)用的等離子體灰化的影響。這些灰可以通過去除疏水基團(tuán)而降低基材對(duì)濕法蝕刻工藝的抵抗力，因此，使得親水表面更容易受到HF的侵蝕。氟化氫溶液的蒸發(fā)也會(huì)影響基材的潤濕行為。延長潤濕時(shí)間會(huì)導(dǎo)致氟化氫溶液蒸發(fā)。隨著液體體積的損失，接觸角會(huì)受到影響。為了量化這種行為，從表面化學(xué)、粗糙度和輪廓方面測量和檢查在固液界面形成的接觸角。 實(shí)驗(yàn)樣品采用化學(xué)蒸氣沉積的SiOCH低k薄膜(2700A沉積在硅片上)，孔隙率約為25-30%，孔徑約為2nm，k值為2.3。薄膜在以下條件下進(jìn)行等離子體清洗處理：N2/H2 (30 s、900sccm、2000W、2Torr、260C）、N2/H2（60s、900sccm、2000W、2Torr、260C)和O2(20s、25C)。這些薄膜被單獨(dú)安裝在濕度控制環(huán)境下的接觸角測角計(jì)上。通過在...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言近年來，小尺寸、輕重量、低生產(chǎn)成本和可再現(xiàn)的可制造性的器件變得非常重要。通過濕法蝕刻單晶硅或玻璃的微機(jī)械加工可以符合這些嚴(yán)格的要求。硅或玻璃的濕法蝕刻是體微機(jī)械加工的關(guān)鍵技術(shù)，用于生產(chǎn)微器件，如壓力傳感器的隔膜、光纖對(duì)準(zhǔn)的V形槽和生物芯片的微通道。隨著微機(jī)電系統(tǒng)市場的增長，基于濕法刻蝕的體微操作的精確控制越來越受到關(guān)注。特別是，蝕刻表面的粗糙度變化可能是微機(jī)電系統(tǒng)器件商業(yè)化中最主要的因素之一。此外，為了通過使用粘合技術(shù)組裝微機(jī)械零件來制造微器件，需要光滑且無缺陷的表面。為了改善濕法刻蝕的特性，制作了兆頻超聲波攪拌組件。在本方法中，在有和沒有兆頻超聲波攪動(dòng)的濕法蝕刻過程中，研究了MAM的特性。MAM的使用改善了濕法蝕刻的特性，例如蝕刻速率、蝕刻均勻性和表面粗糙度。特別地，在硅和玻璃兩種情況下，整個(gè)晶片上的蝕刻均勻性都小于1%。通常，單晶硅的初始均方根粗糙度(Rrms)小于0.5 nm。一些研究者通過磁力攪拌和超聲波攪拌分別獲得了566和66 nm的粗糙度。在這項(xiàng)研究中，蝕刻硅表面的粗糙度小于60納米。用兆頻超聲波攪拌濕法蝕刻硅可以在蝕刻過程中保持幾乎原始的表面粗糙度。結(jié)果表明，大氣攪拌是提高蝕刻率、蝕刻均勻性和表面粗糙度的有效途徑，所開發(fā)的微加工系統(tǒng)適用于制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的器件。 實(shí)驗(yàn)樣品的起始材料為6英寸。（100）的硅晶片和一個(gè)6英寸...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在氨過氧化氫混合物(APM)(或SC1)清洗處理之前，硅晶片暴露于包含HF蝕刻步驟的清洗序列。這些晶片根據(jù)至少三種機(jī)制進(jìn)行粗糙化。一種粗糙化機(jī)制是由于來自APM混合物的蒸汽，而另外兩種與金屬污染密切相關(guān)。首先，來自熱APM溶液的氨蒸汽將凝結(jié)在冷的疏水晶片表面上，并將蝕刻該表面。第二，鐵離子污染(以氫氧化鐵聚集體的形式存在于APM中)會(huì)催化過氧化氫的分解。在晶片浸入過程中，這些鐵離子聚集體會(huì)沉積在硅表面。因此，隨著這些聚集體繼續(xù)催化其分解，產(chǎn)生了局部過氧化氫損耗。這導(dǎo)致深度為2-5納米的典型環(huán)中的硅的局部蝕刻，而3-8納米的氧化硅邊緣被沉積在環(huán)旁邊。最后，諸如銅和鎳的金屬可以在APM步驟之前的HF步驟中鍍?cè)诠杈?。它們?cè)谠姵刂谐洚?dāng)陰極，而銅(或鎳)核周圍的硅正在陽極溶解。 實(shí)驗(yàn)用于實(shí)驗(yàn)的化學(xué)物質(zhì)具有低金屬污染的過氧化氫(30%)和氨(25%)。將標(biāo)準(zhǔn)鐵(NO3)3 (1000重量ppm)溶液稀釋至1或10重量ppm儲(chǔ)備溶液。使用這些儲(chǔ)備溶液時(shí)，APM被添加到0.1-10重量ppb的水平。用沸騰的稀硝酸(5%)清洗石英容器和晶片容器1小時(shí)，然后用去離子水沖洗。監(jiān)控硅片(n型或p型，[100]取向，150 mm直徑)在噴霧處理器中清洗[硫酸過氧化氫混合物(SPM)-稀HF-APM-鹽酸過氧化氫混合物(HPM)序列]，并在SPM浴中浸泡...
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