掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 電子工業(yè)中用于集成電路的典型硅片是由直拉法生長(zhǎng)的硅單晶錠切割而成的。這種單晶是從石英坩堝中的熔體中拉出的，該坩堝將氧原子結(jié)合到硅晶體中。氧原子占據(jù)硅晶格中的間隙位置，并能形成二氧化硅團(tuán)簇的核。這種硅晶體的熱處理引起氧擴(kuò)散和氧沉淀物的生長(zhǎng)。晶體生長(zhǎng)過(guò)程中每個(gè)晶片的熱歷史負(fù)責(zé)晶體不同部分中間隙氧和氧化物核的各種分布。本文研究了不同溫度工藝后直拉硅單晶中的氧沉淀，研究了不同溫度預(yù)退火對(duì)氧沉淀的影響，其中溫度歷史沒(méi)有完全消除，只是達(dá)到了不同的抑制階段。通過(guò)紅外(IR)吸收光譜測(cè)量使用不同溫度和時(shí)間的沒(méi)有和具有TR預(yù)退火的樣品，并將結(jié)果與化學(xué)蝕刻和透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行比較。本文還討論了從錠頭和錠尾觀察到的晶片溫度歷史的影響。 實(shí)驗(yàn) 我們探討了從兩個(gè)1.5毫米厚的硅晶片上切下的樣品中氧的沉淀過(guò)程。一個(gè)樣本是靠近直徑為150毫米的直拉法生長(zhǎng)晶錠的起點(diǎn){S}和另一個(gè)靠近終點(diǎn){E}切片。該晶錠摻硼，電阻率為3-5Ω·cm，晶片表面的晶體取向?yàn)椋?11）。 兩個(gè)晶片{S，E}被一起分成10個(gè)系列的矩形樣品(尺寸約為20 mm × 15 mm):五個(gè)系列的樣品來(lái)自錠頭{S}，另外五個(gè)系列的樣品來(lái)自錠尾{E}...
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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 在半導(dǎo)體熱處理應(yīng)用中，批處理在工業(yè)的早期階段被采用，并且仍然非常流行。我們研究了直徑為200毫米和300毫米的硅(100)晶片在單晶片爐中高溫快速熱處理過(guò)程中的熱行為，該熱行為是溫度、壓力、處理時(shí)間、晶片處理方法和速度的函數(shù)。在晶片溫度上升期間觀察到顯著的彈性晶片形狀變形。在1050℃以上處理的晶片中經(jīng)常觀察到滑移的產(chǎn)生。使用光學(xué)顯微鏡和x光形貌來(lái)表征在RTP期間產(chǎn)生的晶體缺陷的尺寸、形狀和空間分布。發(fā)現(xiàn)在給定的工藝條件下，晶片處理方法和速度對(duì)于減少RTP期間的缺陷產(chǎn)生非常重要。通過(guò)優(yōu)化晶片處理方法和速度，在1100℃下處理的200毫米和300毫米直徑的硅(100)晶片中獲得了高度可再現(xiàn)的、無(wú)滑動(dòng)的實(shí)時(shí)處理結(jié)果。 實(shí)驗(yàn) 用大尺寸(直徑200 mm和300mm)Si(100)晶片在預(yù)熱的SWF處理室中在800–1150℃的溫度范圍內(nèi)退火。眾所周知，si晶片的機(jī)械強(qiáng)度受雜質(zhì)類型和濃度的強(qiáng)烈影響。詳細(xì)研究并發(fā)表了硅中氧和硼對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響。在本方法中，使用低氧濃度的硅晶片作為對(duì)照樣品。硅晶片在退火過(guò)程中產(chǎn)生的晶體缺陷通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)和光學(xué)顯微鏡作為溫度、壓力、處理時(shí)間、晶片處理方法和速度的函數(shù)進(jìn)行研究。 對(duì)于200毫米直徑...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言拋光液中的污染物和表面劃痕、挖掘和亞表面損傷(固態(tài)硬盤)等缺陷是激光損傷的主要前兆。我們提出了在拋光后使用HF/HNO3或KOH溶液進(jìn)行深度濕法蝕刻，以提高熔融石英光學(xué)器件在351 nm波長(zhǎng)下的抗激光損傷能力。這種比較是在高損傷閾值拋光熔融石英光學(xué)器件上設(shè)計(jì)的劃痕上進(jìn)行的。我們證明氫氧化鉀和氫氟酸/硝酸溶液都能有效鈍化劃痕，從而提高其損傷閾值，達(dá)到拋光表面的水平。還研究了這些濕蝕刻對(duì)表面粗糙度和外觀的影響。我們表明，在測(cè)試條件下，氫氧化鉀溶液顯示出比氫氟酸/硝酸溶液更好的整體表面質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn) 我們使用六個(gè)熔融石英樣品，采用優(yōu)化的研磨工藝制造，減少了表面下的損傷，隨后進(jìn)行預(yù)拋光和超拋光。因此，它們?cè)谧贤夤庀戮哂懈叩某跏糒IDT。然后用圖1和2中總結(jié)的兩種方案制備兩批三個(gè)樣品。第一批(命名為樣品A1至A3)用于拋光表面表征，而第二批(命名為樣品B1至B3)用于劃痕表征。所以第二批需要中間步驟來(lái)制造劃痕并顯示出來(lái)。劃痕是使用單面拋光機(jī)拋光造成的。拋光為30龍敏，漿料由膠體二氧化硅中的氧化鈰顆粒組成。為了去除拋光層并露出劃痕，在室溫下用氫氟酸HF(2.7重量%)和硝酸HNO 3(22.8重量%)的混合物對(duì)這些樣品進(jìn)行輕度濕法蝕刻(2米深)，系統(tǒng)如圖3所示。這兩批樣品在自動(dòng)洗衣機(jī)中清洗。在60℃下使用堿...
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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 太陽(yáng)能發(fā)電被期待為實(shí)現(xiàn)性最高的新能源之一。但是，太陽(yáng)能發(fā)電存在效率低的問(wèn)題。硅晶系太陽(yáng)能電池（單晶、多晶）的表面平坦，反射入射光的約1/3（不進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換），向周圍發(fā)散，產(chǎn)生了很大的損失（反射損失）。降低這種反射損失，使太陽(yáng)光發(fā)電高效化的技術(shù)被稱為“光鎖定技術(shù)”。在硅太陽(yáng)能電池中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了用蝕刻液處理表面，形成微觀凹凸（紋理），從而抑制反射的技術(shù)。 本研究討論了以下兩個(gè)課題，嘗試了對(duì)基板清洗原理的研究。課題(1)紋理的表面分析、觀察課題(2)清洗液的化學(xué)變化 實(shí)驗(yàn) 作為溶液A，直接使用了Si（100）面的太陽(yáng)能電池用的單晶晶圓。作為觀察試樣的未處理硅片用金剛石筆切斷為約5mm見(jiàn)方，用溶劑a清洗.作為觀察試樣的紋理完畢的硅片用金剛石筆切斷為約5mm見(jiàn)方。在表面分析中，使用了X射線光電子分光分析裝置(ESCA)和附帶掃描電子顯微鏡的X射線分析器。作為X射線光電子分光分析裝置，使用了未處理的硅片，比較了基板清洗前后。用SEM―EDS映射未處理的硅片和紋理，嘗試了“微掩?！钡奶剿?。 作為密閉容器，使用了玻璃制干燥器（容積3L）。在50mL螺旋管中加入50mL鹽酸，釋放蓋子，使其...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言隨著器件的高集成化，對(duì)高質(zhì)量硅晶片的期望。高質(zhì)量晶片是指晶體質(zhì)量、加工質(zhì)量以及表面質(zhì)量?jī)?yōu)異的晶片。此外，芯片尺寸的擴(kuò)大、制造成本的增加等問(wèn)題受到重視，近年來(lái)，對(duì)300mm晶片的實(shí)用化進(jìn)行了研究。隨著半導(dǎo)體器件的高集成化，硅晶圓表面的高清潔度化成為極其重要的課題。在本文中，關(guān)于硅晶圓表面的金屬及粒子的附著行為，對(duì)電化學(xué)的、膠體化學(xué)的解析結(jié)果進(jìn)行解說(shuō)，并對(duì)近年來(lái)提出的清洗方法進(jìn)行介紹?，F(xiàn)在的半導(dǎo)體（晶圓及器件）的制造工序，遇到金屬雜質(zhì)的機(jī)會(huì)非常多，特別是利用等離子和離子的裝置，光刻膠，濺射靶等材料，存在高濃度的金屬污染。雖然抑制這些金屬產(chǎn)生的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)行中，但是為了有效地除去金屬雜質(zhì)的技術(shù)開(kāi)發(fā)也在被期待。另外，還存在著除去的金屬?gòu)南礈煲褐性俅胃街诠璞砻妫瑥乃幤返然烊氲慕饘俑街诠璞砻娴膯?wèn)題。因此，為了在溶液中除去這些金屬或者抑制附著，首先需要把握洗滌液中的金屬的行為。清洗液中金屬的附著大致可分為2種機(jī)理，一個(gè)是以堿性溶液中的金屬附著為代表的化學(xué)吸附引起的，另一個(gè)是酸性溶液中的電化學(xué)附著。 堿性溶液中金屬的附著機(jī)理：首先，對(duì)堿性溶液中金屬的附著機(jī)理進(jìn)行論述。氨·過(guò)氧化氫混合水溶液，由于具有優(yōu)良的顆粒去除能力，被廣泛使用。但是，眾所周知，如果溶液中存在微量的金屬，其金屬就會(huì)附著在晶圓表面。如圖2所示，APM溶液中即使存在1μmo...
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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 CMP裝置被應(yīng)用于納米級(jí)晶圓表面平坦化的拋光工藝。 拋光顆粒以各種狀態(tài)粘附到拋光后的晶片表面。必須確實(shí)去除可能成為產(chǎn)品缺陷原因的晶圓表面附著物，CMP后的清洗技術(shù)極為重要。在本文中，關(guān)于半導(dǎo)體制造工序之一的CMP后的晶圓清洗工序，通過(guò)可視化實(shí)驗(yàn)，從流體工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，闡明其機(jī)理，以構(gòu)筑能夠在各種條件下提出最佳清洗方法的現(xiàn)象的模型化為目的。因此，我們進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)特性、剪切流動(dòng)特性、液體置換特性、液滴的蒸發(fā)除去特性等基礎(chǔ)研究。 實(shí)驗(yàn) 藥液清洗過(guò)程：由于CMP后的晶圓表面附著有多個(gè)磨粒，因此通過(guò)刷子清洗等施加物理外力，使磨粒剝離，通過(guò)液流（藥液）排出。由于轉(zhuǎn)數(shù)、流量等條件會(huì)受到怎樣的影響，至今還沒(méi)有得到確認(rèn)。因此，對(duì)向旋轉(zhuǎn)的晶圓上供給沖洗水時(shí)的沖洗水的流動(dòng)特性進(jìn)行了可視化觀察。具體來(lái)說(shuō)，我們觀察了將溶解了白色顏料的純凈水供給到旋轉(zhuǎn)的晶圓表面時(shí)液膜的擴(kuò)散方式，調(diào)查了根據(jù)晶圓的種類、旋轉(zhuǎn)數(shù)、供給流量，液膜的擴(kuò)散狀態(tài)是如何變化的。 通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤上的液流去除晶片附著粒子：通過(guò)由晶片的旋轉(zhuǎn)引起的剪切液流來(lái)估計(jì)可以去除粘附到晶片表面的細(xì)顆粒的細(xì)顆粒直徑。首先，圖4表示液膜內(nèi)速度分布的定義以及作用于晶圓上微粒子的力的模式...
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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LSI集成度的顯著增加，各元件的斷面構(gòu)造從平面型向以溝槽（溝）構(gòu)造的出現(xiàn)為代表的三維構(gòu)造變遷。在以極限微細(xì)化為指向的LSI技術(shù)中，為了能夠?qū)?yīng)凹凸嚴(yán)重的復(fù)雜微細(xì)的構(gòu)造表面，并且確保元件的可靠性和成品率，開(kāi)發(fā)比以往更加顯著地降低殘留污染量的清洗、干燥技術(shù)變得越來(lái)越重要。即使在各種干燥化發(fā)展的今天，半導(dǎo)體器件表面的清洗，無(wú)塵化技術(shù)也被廣泛采用使用超純水及高純度藥品水溶液的所謂濕式清洗工藝，其重要性也很高。另外，濕處理后，為了除去附著在表面的水，必須進(jìn)行干燥過(guò)程。清洗過(guò)程的最后工序是用除去雜質(zhì)到極限的超純水進(jìn)行硅晶圓的水洗處理，其次必須有完全除去附著在晶圓上的超純水的干燥技術(shù)。 清洗技術(shù)清洗的目的是除去附著在晶圓表面上的有害污染物質(zhì)，但同時(shí)也要求不對(duì)晶圓表面造成損傷。晶圓的清洗方法分為用高壓水或刷子等手段機(jī)械地摩擦晶圓表面除去顆粒的機(jī)械清洗和將晶圓浸入清洗溶液中化學(xué)地除去污染物質(zhì)的化學(xué)清洗兩種，在此提及化學(xué)清洗。對(duì)器件特性產(chǎn)生重大不利影響的污染物質(zhì)的代表性可分為粒子、有機(jī)物、金屬類、自然氧化膜四大類。目前，濕式清洗對(duì)所有這些污染物質(zhì)都有效，而且操作容易，所以專門采用。遺憾的是，在干式清洗的情況下，還沒(méi)有確立有效去除所有這些污染物質(zhì)的方法。一般來(lái)說(shuō)，濕式清洗操作是單獨(dú)使用酸、堿的水溶液或者與過(guò)氧化氫水（以下簡(jiǎn)稱過(guò)水）混合使用。此時(shí)，為了...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言硅片在大口徑化的同時(shí)，要求規(guī)格的嚴(yán)格化迅速發(fā)展。特別是由于平坦度要求變得極其嚴(yán)格，因此超精密磨削技術(shù)得以開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)蝕刻化，無(wú)拋光化。雖然在單晶SiC晶片上晶片磨削技術(shù)的開(kāi)發(fā)也在進(jìn)行，但在包括成本在內(nèi)的綜合性能方面還留有課題。因此，與硅不同，沒(méi)有適當(dāng)?shù)娜コ庸p傷的蝕刻技術(shù)，擔(dān)心無(wú)法切實(shí)去除搭接后的殘留損傷。本方法以開(kāi)發(fā)適合于去除加工損傷的濕蝕刻技術(shù)為目的，以往的濕蝕刻是評(píng)價(jià)結(jié)晶缺陷的條件，使用加熱到500℃以上的KOH熔體的，溫度越高，安全性存在問(wèn)題，蝕刻速率高。 實(shí)驗(yàn) 以低溫濕蝕刻為目的，使用以下3種藥液進(jìn)行了浸漬實(shí)驗(yàn)。藥液a :高錳酸鉀類藥液.藥液b :將鐵氰化鉀的水溶液和氫氧化鈉的水溶液混合而成。藥液c :用于參考比較的氫氧化鈉水溶液。 將藥液分別放入燒杯，在熱板上加熱，液溫達(dá)到100℃后，浸漬SiC晶片20分鐘(圖1 ) 。所使用的晶片為偏離角4°的單晶3英寸4H-SiC晶片，加工面狀態(tài)為金剛石拋光面。經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間對(duì)表面狀態(tài)進(jìn)行了觀察和測(cè)量。關(guān)于蝕刻效果，測(cè)量浸漬前后的重量，將其差值作為蝕刻速率求出。因此，蝕刻速率的計(jì)算值為Si面和c面之和。 圖1 實(shí)驗(yàn)方法結(jié)果和討論 根據(jù)重量變化...
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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 在半導(dǎo)體制造工序的硅晶圓的清洗中，RCA清洗法被很多企業(yè)使用。RCA清洗方法是清洗硅片的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法，其中清洗溶液的溫度控制對(duì)于穩(wěn)定的清洗性能很重要，但它涉及困難，許多清洗溶液顯示非線性和時(shí)變的放熱化學(xué)反應(yīng)，由于清洗系統(tǒng)具有處理腐蝕性清洗溶液的特殊設(shè)備，系統(tǒng)具有長(zhǎng)而波動(dòng)的時(shí)間滯后等。在這里，我們首先提出了一個(gè)系統(tǒng)的熱模型，其中通過(guò)DSC（差分掃描量熱法）方法，我們分析了清洗溶液的放熱化學(xué)反應(yīng)，如SPM（硫酸/過(guò)氧化氫混合物）、APM（氨/過(guò)氧化氫混合物）和HPM（鹽酸/過(guò)氧化氫混合物）。 為了控制解的溫度，我們使用自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制器，其中使用自適應(yīng)方法來(lái)處理非線性和時(shí)變的放熱反應(yīng)，預(yù)測(cè)方法是為了克服時(shí)間滯后上的問(wèn)題。進(jìn)一步，設(shè)計(jì)了限制超調(diào)和消除穩(wěn)態(tài)誤差的目標(biāo)軌跡，并引入了一種新的虛擬采樣方法，以減少所需的內(nèi)存大小和計(jì)算時(shí)間。我們展示了該熱模型的有效性，并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的控制，驗(yàn)證了該控制器的性能。 實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)以及實(shí)機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，使用與圖3表示特性的SPM相對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象模型，以控制區(qū)間8000秒為1次試行，進(jìn)行了共計(jì)5次的控制模擬實(shí)驗(yàn)。據(jù)此，進(jìn)行了離散模型M的更新，以該更新后的M為初始值，進(jìn)行了下述的模擬實(shí)驗(yàn)以及實(shí)機(jī)實(shí)驗(yàn)。在此，由于第2...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料作為用于高壽命藍(lán)色LD (半導(dǎo)體激光器)、高亮度藍(lán)色LED (發(fā)光二極管)、高特性電子器件的GaN單晶晶片，通過(guò)hvpe (氫化物氣相)生長(zhǎng)法等進(jìn)行生長(zhǎng)制造出了變位低的自立型GaN單晶晶片。GaN單晶晶片生長(zhǎng)后不久通常為圓形，厚度、外徑有偏差。 另外，在外延器件工序中，不是剛剛生長(zhǎng)后晶片，而是通常為平坦的面、傳感器為了判斷放置在接頭上的均勻外徑、結(jié)晶方位，與結(jié)晶面平行加工的OF(定位平面)、為了識(shí)別表背面而實(shí)施了IF (索引平面)加工的晶圓和背面為梨皮狀(粗糙化面)的晶圓。因此，通常為了調(diào)整晶片形狀，使用NC (數(shù)控)加工機(jī)和仿形式的加工機(jī)進(jìn)行外徑倒角加工，此外，為了得到平坦的面，還進(jìn)行磨削研磨進(jìn)行蝕刻研磨加工。作為加工后的清洗，進(jìn)行以除去重金屬為目的的酸清洗。一般來(lái)說(shuō)是半導(dǎo)體晶片的清洗時(shí)，以除去表面上顆粒為目的進(jìn)行堿清洗，GaN單晶晶片在這種情況下，n面被堿液蝕刻，引起表面粗糙，因此避免使用。但是，傳統(tǒng)的清洗方法不能使用堿清洗，因此不能說(shuō)顆粒去除能力充分，存在難以得到清潔的GaN單晶晶片表面的問(wèn)題。在GaN單晶晶片中，GaN單晶晶片的Ga表面的顆粒被去除，但是N表面的粗糙度很大，并且不能使用堿清潔。本發(fā)明提供了一種GaN單晶晶片的清潔方法，該GaN單晶晶片具有足夠的顆粒去除能力，并規(guī)定了堿性化學(xué)品的種類、濃度和清潔條件，以防止表面粗糙化，本發(fā)明...
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