掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料介紹 在本研究中，我們使用不同的濕化學(xué)蝕刻條件來蝕刻硅、鍺和硅鍺，并將硅鍺蝕刻速率數(shù)據(jù)擴(kuò)展到鍺摩爾分?jǐn)?shù)在20%和100%之間。比較了三種情況下的刻蝕速率:I .在槽中的覆蓋刻蝕，ii .在單晶片旋轉(zhuǎn)處理器中的覆蓋刻蝕，以及iii .硅鍺/硅異質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫向刻蝕。實(shí)驗(yàn) 通過減壓化學(xué)氣相沉積(RP-CVD)在Si100襯底上的厚的線性漸變Si1yGeY y x緩沖層上生長厚度約為1 μm的本征Si1xGeX層.14在生長的疊層上使用化學(xué)機(jī)械拋光來去除表面交叉影線。用盧瑟福背散射光譜法驗(yàn)證了不同合金中鍺的含量。此外，為了進(jìn)行比較，研究了在Si100 15和純Si100晶片上的反相化學(xué)氣相沉積生長的熱循環(huán)2.5 m鍺層。在蝕刻以形成合適的蝕刻步驟之前，用聚合物部分掩蔽樣品。在蝕刻和去除掩模之后，使用Dektak 6M觸針表面輪廓儀測量蝕刻步驟的高度。蝕刻時(shí)間在30秒到10分鐘之間，在室溫25℃和輕微攪拌下在聚丙烯燒杯中進(jìn)行。 圖 1 隨著時(shí)間的推移，從新制備的溶液的低蝕刻速率開始，并在48小時(shí)后達(dá)到更高且恒定的蝕刻速率。老化對(duì)于獲得H2O2、CH3COOH及其反應(yīng)產(chǎn)物過乙酸(作為氧化物質(zhì))濃度的穩(wěn)定平衡是必要的。&#...
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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 研究了高頻和高頻/HCI溶液中的不同平衡點(diǎn)，并研究了SiO2的蝕刻反應(yīng)作為高頻溶液中不同物種的函數(shù)?；贖F二聚體的存在，建立了一種新的SiO~蝕刻機(jī)制模型， SiO2在高頻溶液中的溶解是在集成電路制造的一個(gè)基本步驟。Mat和Looney~研究了二氧化硅在高頻溶液中的蝕刻速率作為濃度、溫度、氧化物生長過程和溶液攪拌的函數(shù)。介紹稀釋度高頻解中的平衡點(diǎn) 在稀高頻溶液中，高頻=H++F([3]HF+F-=；對(duì)于平衡常數(shù)(反應(yīng)r~和r2的1和K2，其值分別為6.8510 4 工具/l和3.963l/工具。~這些是25~處的平衡常數(shù)，并為零離子強(qiáng)度進(jìn)行校正。我們表明，稀高頻溶液中的離子強(qiáng)度非常低，因此可以使用這些值。此外，由于離子強(qiáng)度較低，計(jì)算可以用濃度而不是活性來進(jìn)行的。項(xiàng)研究表明，必須考慮(HF)2F-、(HF)3F-和(HF)4F的形成，以解釋觀察到的高頻溶液的酸性，而不是僅從反應(yīng)r~和r2的平衡中得到的酸性。同樣，F(xiàn)arrer和Rossotti6早期表明，(HF)2F-、(HF)3F-和(HF)4F-在高達(dá)1MHF的HF溶液中不存在。此外，對(duì)于推導(dǎo)SiQ的蝕刻機(jī)制，0~1M的區(qū)域是最敏感的。圖1 在不考慮二聚反應(yīng)r3的情況下...
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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 我們研究了電化學(xué)沉積的銅薄膜在含高頻的脫氧和非脫氧商業(yè)清洗溶液中的腐蝕行為，進(jìn)行了電位動(dòng)力學(xué)極化實(shí)驗(yàn)，以確定主動(dòng)、主動(dòng)-被動(dòng)、被動(dòng)和跨被動(dòng)區(qū)域。腐蝕率是由塔菲爾斜坡計(jì)算出來的。利用電感耦合等離子體質(zhì)譜ICP-MS和x射線光電子光譜XPS，研究了溶液中過氧化氫的加入及其對(duì)腐蝕的影響。ICP-MS和勢動(dòng)力學(xué)方法產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)你~溶解率。使用原子力顯微鏡和掃描電鏡顯微鏡，在清洗溶液處理前后進(jìn)行的表面分析，沒有顯示任何點(diǎn)蝕腐蝕的跡象。清洗溶液中過氧化氫的存在導(dǎo)致對(duì)銅溶解率的抑制超過一個(gè)數(shù)量級(jí)。我們將這種現(xiàn)象歸因于XPS在晶片表面檢測到的界面氧化銅的形成，并在稀高頻中以較慢的速率溶解。 實(shí)驗(yàn)襯底： 實(shí)驗(yàn)使用銅在覆蓋硅片襯底上進(jìn)行。使用典型的工業(yè)電鍍?cè)O(shè)備均勻沉積銅膜，然后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平面化步驟，以在DD過程中緊密模擬實(shí)際的銅表面。銅薄膜的厚度約為400nm，由四點(diǎn)探針方法表面電阻率計(jì)、高爾迪安制造公司、SRM-232模型和橫截面掃描電子顯微鏡SEM確定。 清洗溶液： 電化學(xué)和溶解實(shí)驗(yàn)使用半導(dǎo)體清潔化學(xué)溶液進(jìn)行。其由93wt%的乙二醇、4wt%的氟化銨、0.033wt%的氟化氫和3wt%的水組成。清洗溶液的酸堿度為6.8...
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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 為了評(píng)估用各種程序清洗和干燥的晶圓表面的清潔度，我們通過高靈敏度的大氣壓電離質(zhì)譜(APIMS)成功地分析了這些晶圓表面的排氣量。特別是，通過將晶片表面的解吸氣體引入APIMS，研究了IPA蒸汽干燥后異丙醇(IPA)的解吸和晶片中的水分。結(jié)果表明，在這些實(shí)驗(yàn)條件下，定性和定量的微量雜質(zhì)小至單分子吸附層的1/10。結(jié)果證實(shí)，濕化學(xué)過程和干燥方法對(duì)晶片表面條件的影響。 本文介紹在硅片上吸附分子的分析結(jié)果。為了估計(jì)濕式化學(xué)處理后的微污染，表面分析是通過用大氣壓力電離質(zhì)譜(APIMS)測量來自晶片表面的解離氣體來進(jìn)行的，它顯示出極好的靈敏度(1ppb到低于0.01ppb)。APIMS不僅具有高靈敏度，而且能夠連續(xù)檢測雜質(zhì)，因此可以以高分辨率監(jiān)測工藝氣體中微量雜質(zhì)含量的動(dòng)態(tài)變化。 實(shí)驗(yàn) 為了研究雜質(zhì)分子在超薄載流子氣體環(huán)境中加熱從晶圓表面的解吸，將晶圓表面的解吸氣體與載流子氣體一起運(yùn)輸，并引入APIMS分析儀的離子源。圖1為實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。它由氣體供應(yīng)系統(tǒng)、具有金屬配件的加熱室、護(hù)套加熱器和分析設(shè)備(APIMS)組成。為了對(duì)從晶片表面剝離的微量雜質(zhì)進(jìn)行可靠的分析，我們利用超精益技術(shù)的概念構(gòu)建了整個(gè)油管系統(tǒng)。 圖1...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 本文研究了濕化學(xué)清洗過程中硅(001)表面形成的天然氧化物的均勻性。均勻性由光激發(fā)氟刻蝕初始階段的表面形貌決定。由于光激發(fā)氟蝕刻硅的速度比蝕刻氧化硅快40倍，它突出了硅表面上的硅原生氧化物，使它們可以通過掃描隧道顯微鏡或原子力顯微鏡觀察到。在鹽酸:過氧化氫:過氧化氫(1:1:4)溶液中煮沸形成30-70納米的氧化物島。島嶼之間的區(qū)域沒有被氧化。在NH4OH-H2O2-H2O (1:1.4:4)中沸騰也形成直徑為30-70 nm的氧化物島，但是島間區(qū)域被輕微氧化。 表面清洗是超大規(guī)模集成(ULSI)晶圓加工的一個(gè)重要方面。許多工藝受到濕法化學(xué)清洗過程中形成的天然氧化物的影響。要開發(fā)新的工藝，對(duì)形成機(jī)理的基本了解至關(guān)重要。已經(jīng)通過包括x射線光電子能譜(XPS)、紅外區(qū)衰減全反射光譜(ATR-IR)和熱解吸光譜(TDS)的方法研究了天然硅氧化物。然而，這些報(bào)告仍然局限于生長動(dòng)力學(xué)或化學(xué)結(jié)構(gòu)因素，例如低氧化物(SiO x=1-3)、硅氫化物(-SiH，y=1-3)或硅羥基(—SiOH)的量。盡管天然氧化物通常被視為薄而均勻的薄膜，但我們實(shí)際上發(fā)現(xiàn)它們是島狀結(jié)構(gòu)，通常帶有許多針孔。 圖1顯示了氧化物評(píng)估原理。數(shù)字1(a)顯示島狀，1(b...
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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 我們研究了電化學(xué)沉積的銅薄膜在含HF的脫氧和非脫氧商業(yè)清洗溶液中的腐蝕行為。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜監(jiān)測Cu2+，利用x射線光電子譜監(jiān)測硅片表面的氧化態(tài)，研究了薄膜銅的溶解和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。確定了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)相對(duì)于心衰和氧濃度都是一階的。提出了一種涉及氧的Cu0和Cu1+的還原和氧化的動(dòng)力學(xué)方案，這與實(shí)驗(yàn)確定的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)順序和在清洗過程中觀察到的不良銅殘留物在半導(dǎo)體晶片上的沉積相一致。我們研究目的是研究銅薄膜在含氟化氫和有機(jī)化合物的水溶液中腐蝕/溶解的動(dòng)力學(xué)及其與銅互連DD過程的相關(guān)性。這種溶液通常用于工業(yè)中的等離子體蝕刻后清洗。給出了溶解氧、溶解氧和氟化氫濃度的動(dòng)力學(xué)。 實(shí)驗(yàn) 我們實(shí)驗(yàn)使用銅在覆蓋硅晶片銅/硅襯底上進(jìn)行。使用典型的工業(yè)電鍍?cè)O(shè)備均勻沉積銅膜，然后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平面化步驟，以在DD過程中緊密模擬實(shí)際的銅表面。由四點(diǎn)探針法表面電阻率儀測定，銅膜的厚度為400納米。 在進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)之前，用0.49重量%的氟化氫進(jìn)行表面處理，以確保表面清潔。進(jìn)行了一組篩選實(shí)驗(yàn)來研究用于表面清潔的HF溶液中的最佳浸泡時(shí)間。圖1描述了cleanH802的溶解氧濃度1分鐘的高頻治療是合適的。這種預(yù)處理提供了清潔的表面，在該表面上天然氧...
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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 晶體硅的彈性體表面鈍化在生產(chǎn)效率為25%的太陽能電池和準(zhǔn)確測量高質(zhì)量基質(zhì)中載流子擴(kuò)散長度方面是必不可少的。硅表面的鈍化在歷史上一直是通過高溫氧化來實(shí)現(xiàn)的。高效光伏器件的開發(fā)和大塊材料的表征中，將界面處的載流子復(fù)合降至最低是極其重要的。在這里，我們研究了一種基于臨時(shí)室溫超強(qiáng)酸的鈍化方案，它提供了低于1厘米/秒的表面復(fù)合速度，從而使我們的鈍化膜成為最先進(jìn)的電介質(zhì)膜。這項(xiàng)工作中開發(fā)的鈍化策略將有助于診斷太陽能電池加工條件下的體壽命退化，也有助于量化新鈍化方案的電子質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn) 所有使用的硅晶片的晶體取向均為（100），晶片直徑為100mm。所研究的樣品是四分之一的晶圓。鈍化液的制備： 為了盡量減少溶液制備過程中的水分污染，我們測量了化學(xué)物質(zhì)，并混合在一個(gè)用氮?dú)鈨艋氖痔紫渲?。為了制備溶液，測量出100毫克雙(三氟甲烷)磺酰亞胺，然后溶解在50ml無水1,2-二氯乙烷中。溶液被儲(chǔ)存在一個(gè)帶有密封蓋的玻璃容器中。我們發(fā)現(xiàn)該溶液可以使用多次，但當(dāng)溶液變得渾濁時(shí)，必須準(zhǔn)備一種新的溶液。濕化學(xué)預(yù)處理：對(duì)硅表面進(jìn)行化學(xué)優(yōu)化處理是鈍化過程的重要組成部分。使用的水必須是純度非常高的去離子水。在我們的實(shí)驗(yàn)中，去離子水的測量電...
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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，氧化鋅薄膜因其低成本、低光敏性、無環(huán)境問題、特別是高遷移率而被研究作為薄膜晶體管中的有源層來代替非晶硅。此外，氧化鋅的低溫制造使得在塑料薄膜上制造成為可能。氧化鋅(ZnO)半導(dǎo)體由于在低沉積溫度下具有高電子遷移率，非常適用于柔性顯示和有機(jī)發(fā)光二極管器件，作為一種新的半導(dǎo)體層取代了薄膜晶體管中使用的非晶硅半導(dǎo)體，在表征方面取得了重大進(jìn)展。氧化鋅的濕法圖形化是大規(guī)模生產(chǎn)氧化鋅薄膜晶體管器件的另一個(gè)重要問題。然而，氧化鋅薄膜在薄膜晶體管工業(yè)中常規(guī)使用的濕法腐蝕水溶液中的濕腐蝕行為尚未見報(bào)道，本文采用電化學(xué)分析方法研究了射頻磁控濺射氧化鋅薄膜在各種濕溶液如磷酸和硝酸溶液中的濕腐蝕行為。還考察了沉積參數(shù)如射頻功率和氧分壓對(duì)腐蝕速率的影響。 實(shí)驗(yàn) 利用射頻磁控濺射系統(tǒng)在玻璃襯底上沉積氧化鋅薄膜。沉積后立即測量沉積薄膜的厚度。用輪廓儀測量厚度。殘余應(yīng)力測量通過記錄沉積前后硅襯底的曲率來進(jìn)行。薄膜的應(yīng)力由斯通尼公式得到，電阻率是通過探針站使用傳輸線方法在氧化鋅薄膜上沉積金屬薄膜后獲得的。 在包括硝酸(0.1M)、磷酸(0.1M)、鹽酸(0.1M)和乙酸(0.1M)的酸溶液中浸泡5秒鐘后，用輪廓儀從厚度梯度經(jīng)時(shí)間測量膜的溶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 濕式光掩模清洗依賴于兆頻超聲波攪拌來增強(qiáng)工藝，但要可靠地最大化粒子去除效率并最小化損壞，還有許多挑戰(zhàn)。隨著向無薄膜EUV掩模的轉(zhuǎn)變，光掩模工藝更容易受到污染，增加了改進(jìn)清潔工藝的緊迫性。這一困難主要是由于無法對(duì)聲場進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y量。典型地，關(guān)于聲輸出的所有已知信息是驅(qū)動(dòng)頻率和傳送到換能器的電功率，這兩個(gè)全局參數(shù)很少說明基底上的場分布、基底處聲音的實(shí)際振幅或基底處存在的空化水平(穩(wěn)定和瞬態(tài))。對(duì)于給定的超聲過程，空化的振幅在較高的頻率下較低。雖然有幾項(xiàng)關(guān)于1兆赫下粒子去除和模式損傷的研究，但對(duì)高于該值的頻率下的空化性能知之甚少。 實(shí)驗(yàn)超聲波源： 考慮了兩種不同的兆頻超聲波設(shè)備。一種是一種新穎的設(shè)計(jì)，包括一個(gè)耦合到傾斜的截頂石英錐的換能器，該石英錐具有懸浮在襯底上的平坦表面，留下大約4cm×6cm[4]的橢圓形足跡。它通過注入在錐體任一側(cè)的清洗液與襯底耦合。二種設(shè)備是傳統(tǒng)的點(diǎn)簇射器，通過以1.5 L/min的速度流動(dòng)的直徑為4 mm的清潔流體的平滑噴射將噴嘴換能器耦合到基板上方。聲學(xué)測量方法： 兩種換能器配置的聲學(xué)性能通過各種方法來表征，這些方法的應(yīng)用取決于設(shè)備的幾何形狀及其應(yīng)用模式。在所有情況下，試驗(yàn)均在室...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 高效的硅片清洗需要最佳的工藝控制，以確保在不增加額外缺陷的情況下提高產(chǎn)品產(chǎn)量，同時(shí)提高生產(chǎn)率和盈利能力。 硅半導(dǎo)體器件是在高度拋光的晶片上制造的。晶圓上的劃痕和其他缺陷可能會(huì)影響最終產(chǎn)品的性能。因此，表面準(zhǔn)備是獲得干凈、鏡面拋光、未受損硅表面的關(guān)鍵步驟?；瘜W(xué)清洗是一種行之有效的方法，用于去除晶圓表面的污染物。最常見的工藝是RCA清洗，通過兩個(gè)連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)溶液清洗晶圓。標(biāo)準(zhǔn)清潔1 SC1浴(或氨過氧化物混合物APM)由NH4OH和H2O2組成。標(biāo)準(zhǔn)清潔2 SC2浴由鹽酸和H2O2制成。有效清洗晶片的關(guān)鍵因素是清洗槽的停留時(shí)間和最佳化學(xué)濃度。對(duì)主要SC1/SC2槽成分的快速在線監(jiān)測保證了晶片產(chǎn)量的增加，同時(shí)降低了缺陷密度。 SC1浴從晶片上去除顆粒、薄膜和有機(jī)殘留物，并在表面形成薄氧化層。然而，過渡金屬氫氧化物也可以保留在晶片表面上。也就是說，在后化學(xué)機(jī)械平面化化學(xué)機(jī)械拋光清洗順序中，SC2浴變得至關(guān)重要。SC2浴是酸性的，有助于去除表面的堿和過渡金屬。這種清洗過程在晶片表面留下一層薄的鈍化層，以避免未來的污染。 圖1 用于清洗液分析的在線近紅外光譜(NIRS)系統(tǒng)配置 半導(dǎo)體器件越...
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