掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要 微光學(xué)是當(dāng)今許多產(chǎn)品和應(yīng)用不可或缺的關(guān)鍵使能技術(shù)。最著名的例子可能是用于高端DUV光刻步進(jìn)機(jī)的衍射光整形元件。高效的折射和衍射微光學(xué)元件用于精確的光束和光瞳整形。微光學(xué)對(duì)減少投影光刻中的像差和衍射效應(yīng)產(chǎn)生了重大影響，使得分辨率在過(guò)去十年中從250納米提高到45納米。微光學(xué)在醫(yī)療設(shè)備(內(nèi)窺鏡、眼科)、所有基于激光的設(shè)備和光纖通信網(wǎng)絡(luò)中也發(fā)揮著決定性的作用，為我們的家庭帶來(lái)了高速互聯(lián)網(wǎng)。本文概述了晶圓級(jí)微光學(xué)技術(shù)的主要步驟和發(fā)明，綜述了制造、測(cè)試和封裝技術(shù)的最新進(jìn)展。 半導(dǎo)體工業(yè) 半導(dǎo)體工業(yè)從1969年的1英寸晶圓尺寸發(fā)展到2英寸，1972年發(fā)展到3英寸，1976年發(fā)展到4英寸，1983年發(fā)展到6英寸，1993年發(fā)展到8英寸(200毫米)，最后從1998年開(kāi)始發(fā)展到300毫米。制造技術(shù)取得了令人難以置信的進(jìn)步。平面微光學(xué) 在微光學(xué)中，波長(zhǎng)通常是對(duì)制造有意義的最小特征尺寸。投影光刻的一個(gè)顯著限制是焦深，將最大抗蝕劑厚度限制在通常。 圖1一個(gè)用于光束整形的八級(jí)衍射光學(xué)元件，用工字晶片步進(jìn)器和反應(yīng)離子蝕刻在8英寸熔融石英晶片上制造。 ...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料摘要隨著晶片尺寸越來(lái)越大，線寬越來(lái)越小于100納米，挑戰(zhàn)之一是將抗蝕劑厚度和均勻性控制在嚴(yán)格的公差范圍內(nèi)，以最小化臨界尺寸上的薄膜干涉效應(yīng)。在本文中，我們提出了一種通過(guò)軟烘烤工藝來(lái)改善抗蝕劑厚度控制和均勻性的新方法。使用厚度傳感器陣列、多區(qū)域烤盤(pán)和先進(jìn)的控制策略，實(shí)時(shí)控制烤盤(pán)的溫度分布，以減少抗蝕劑厚度不均勻性。烘烤溫度也受到限制，以防止抗蝕劑中光活性化合物的分解。 介紹wITH縮小特征尺寸，保持足夠和負(fù)擔(dān)得起的工藝范圍的挑戰(zhàn)變得越來(lái)越困難。為了實(shí)現(xiàn)小于10納米的柵極臨界尺寸(CD)控制，尤其是對(duì)于130納米及以下的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，工藝控制和計(jì)量方面的進(jìn)步將是必要的。除了更小的工藝窗口，出于經(jīng)濟(jì)原因，該行業(yè)也在向300毫米晶圓邁進(jìn)。 實(shí)驗(yàn)裝置 用于控制抗蝕劑厚度的實(shí)驗(yàn)裝置由三個(gè)主要部分組成:多區(qū)域烤盤(pán)、厚度傳感器和計(jì)算單元。圖1多區(qū)域烤盤(pán)的橫截面。它由獨(dú)立控制的電阻加熱元件陣列和嵌入式電阻溫度檢測(cè)器(RTDs)組成。 厚度傳感器的設(shè)置包括一個(gè)寬帶光源(LS-1)、一個(gè)能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)三個(gè)地點(diǎn)反射光強(qiáng)度的光譜儀(SQ2000)和一個(gè)來(lái)自O(shè)ceanOptics的分叉光纖反射探頭(R200)。 晶片上不同位置的抗...
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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 本文介紹了一種單晶片、全硅、高縱橫比多層多晶硅微加工技術(shù)，該技術(shù)將硅的深度干法刻蝕與常規(guī)表面微加工相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)幾十到幾百微米厚、高縱橫比、具有亞微米氣隙的電隔離多晶硅結(jié)構(gòu)。在該技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)與主體多晶硅結(jié)構(gòu)一樣高的垂直多晶硅感測(cè)電極。使用該技術(shù)已經(jīng)制造了一個(gè)70毫米高、2.5毫米寬的多晶硅振動(dòng)環(huán)形陀螺儀，其具有1.2毫米的電容氣隙和與環(huán)形結(jié)構(gòu)一樣高的電極。還制作了高220毫米、縱橫比為100:1的垂直多晶硅梁。這種技術(shù)的全硅特性提高了長(zhǎng)期穩(wěn)定性和溫度靈敏度，而具有亞微米間隙間隔的大面積垂直拾取電極的制造將把微機(jī)電系統(tǒng)器件的靈敏度提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這種技術(shù)也能夠在同一硅襯底上同時(shí)產(chǎn)生電隔離的二維平面和三維垂直多晶硅結(jié)構(gòu)。 介紹 本文介紹了一種新穎的單晶片、高縱橫比多層多晶硅微加工技術(shù)，該技術(shù)將硅的w x深度干法刻蝕與傳統(tǒng)的表面微加工技術(shù)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)幾十微米厚、非常高縱橫比、具有高品質(zhì)因數(shù)和均勻材料特性的電隔離多晶硅結(jié)構(gòu)。在該技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)與主體結(jié)構(gòu)一樣高的多晶硅電極。使用犧牲氧化物層可以形成亞微米電容間隙。這兩個(gè)因素一起將顯著增加檢測(cè)電容，從而提高器件靈敏度。此外，該技術(shù)能夠同時(shí)產(chǎn)生二維平面和三維垂直。 制造技術(shù) 略&...
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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 等離子體蝕刻是集成電路制造中相對(duì)較新的技術(shù)。等離子體是非常復(fù)雜的“實(shí)體”，這使得它們很難理解和描述。等離子體刻蝕中的物理和化學(xué)反應(yīng)，不同粒子本身之間以及帶電粒子和電磁場(chǎng)之間的電相互作用都不是簡(jiǎn)單的。 介紹 等離子體是一種(部分)電離的氣體。在我們處理的等離子體中，自由電子與中性原子/分子碰撞，通過(guò)解離過(guò)程，它們可以從原子/分子中移除一個(gè)電子，這給出了2個(gè)電子和1個(gè)離子的凈結(jié)果。根據(jù)入射電子的能量，這種碰撞還會(huì)產(chǎn)生其他物種，如負(fù)離子，因?yàn)殡娮泳喓?，激發(fā)分子，中性原子和離子。等離子體發(fā)射的光是由于受激電子返回到它們的基態(tài)。由于電子態(tài)之間的能量對(duì)于每種元素都有很好的定義，每種氣體都會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，這將使我們有可能分析等離子體。 蝕刻機(jī)理適用于所有類(lèi)型的等離子體，不僅僅適用于射頻電容耦合等離子體。一般來(lái)說(shuō)，等離子刻蝕是化學(xué)刻蝕，不是物理刻蝕。 實(shí)驗(yàn) 存在兩種類(lèi)型的感應(yīng)驅(qū)動(dòng)源:使用圓柱形或使用平面幾何形狀，多極永磁體的使用并不是必不可少的，但是它們的存在將增加等離子體密度，主要是等離子體的均勻性。向線圈施加射頻電壓，產(chǎn)生射頻電流，...
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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 濕法化學(xué)蝕刻的光增強(qiáng)已被證明是制造和分析第三族氮化物材料的有用工具。 通常半導(dǎo)體的光增強(qiáng)濕法蝕刻取決于照射源的波長(zhǎng)和強(qiáng)度、電解質(zhì)的性質(zhì)以及半導(dǎo)體的摻雜和帶隙。在III族氮化物材料的情況下，材料的高密度螺紋位錯(cuò)也對(duì)蝕刻過(guò)程的蝕刻速率和形態(tài)產(chǎn)生重要影響。當(dāng)選擇性蝕刻較低帶隙的銦鎵氮時(shí)，這種蝕刻停止層包括氮化鎵。 實(shí)驗(yàn) 由金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積形成的~MOCVD，生長(zhǎng)在(11 02)r面藍(lán)寶石襯底上，產(chǎn)生平面(112±0)a-GaN薄膜和~2。通過(guò)橫向外延過(guò)度生長(zhǎng)產(chǎn)生了基本上低位錯(cuò)密度的材料。GaN的非極性a面沿生長(zhǎng)方向，極性Ga面和N面暴露。這些襯底允許我們確定位錯(cuò)依賴(lài)蝕刻的蝕刻速率和形態(tài)低缺陷密度對(duì)高缺陷密度。和晶體學(xué)相關(guān)刻蝕鎵面vs N面GaN，在相同的蝕刻條件下進(jìn)行。 圖2 圖3 討論 為了進(jìn)一步了解光照對(duì)氮化鎵極性依賴(lài)性和位錯(cuò)依賴(lài)性蝕刻的作用，我們還在沒(méi)有光照的氫氧化鉀中對(duì)這種材料進(jìn)行了簡(jiǎn)單的蝕刻。2.2 M氫氧化鉀中無(wú)光照24小時(shí)后的蝕刻。由于沒(méi)有施加照明，位錯(cuò)不會(huì)通過(guò)捕獲光生空穴而影響蝕刻過(guò)程。因此低錯(cuò)位區(qū)域之間...
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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 本文介紹了在大形貌表面上涂覆光刻膠的三種方法:旋涂法、噴涂法和電沉積法。概述了每種方法的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)。從復(fù)雜性、成本和應(yīng)用類(lèi)型方面進(jìn)行比較，指出最合適的涂覆方法。介紹 對(duì)于一些微機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用和在具有大范圍形貌的硅晶片上的3D微結(jié)構(gòu)圖案轉(zhuǎn)移，不僅在平坦表面上，而且在不規(guī)則表面上需要均勻的抗蝕劑層。迄今為止，已經(jīng)引入了三種光致抗蝕劑涂覆技術(shù)來(lái)制造微機(jī)電系統(tǒng)器件。旋涂是最常規(guī)的涂覆方法，通常應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)平板晶片。旋涂 光刻膠旋涂是集成電路工藝中平面晶片的標(biāo)準(zhǔn)涂覆方法。旋涂是一種成熟的技術(shù)，使用市場(chǎng)上可買(mǎi)到的設(shè)備和抗蝕劑。該工藝與集成電路技術(shù)兼容，可用于所有類(lèi)型襯底層的所有加工階段。旅涂主要障礙是旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力造成的。深蝕刻的特征對(duì)溶液流動(dòng)造成物理阻礙，阻止完全覆蓋，并經(jīng)常導(dǎo)致條紋或抗蝕劑厚度變化。 圖1 由于兩個(gè)相鄰角之間的分離區(qū)域覆蓋不良，硅濕法蝕刻步驟后受損結(jié)構(gòu)的光學(xué)圖像噴涂 與旋涂相比，噴涂的原理不同，它不受離心力引起的抗蝕劑厚度變化的影響。直接噴射系統(tǒng)包括超聲波噴嘴，其產(chǎn)生微米大小的液滴分布。它可以減少晶片上光刻膠的流體動(dòng)力...
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晶片清洗工藝評(píng)估摘要 本文介紹了半導(dǎo)體晶片加工中為顆粒去除(清洗)工藝評(píng)估而制備的受污染測(cè)試晶片老化的實(shí)驗(yàn)研究。比較了兩種晶片制備技術(shù):一種是傳統(tǒng)的濕法技術(shù)，其中裸露的硅晶片浸泡在充滿(mǎn)顆粒的溶液中，然后干燥；另一種是干法技術(shù)，其中顆粒從干燥的顆粒-氣溶膠流中沉積。晶片老化的程度通過(guò)清洗測(cè)試來(lái)量化。在顆粒沉積后的不同日子，清洗被氮化硅和鎢顆粒污染的晶片，并監(jiān)測(cè)清洗效率隨晶片儲(chǔ)存時(shí)間的變化。測(cè)試表明，與濕浸晶片相比，干沉積晶片老化很少，尤其是鎢顆粒。干法沉積工藝的低老化特性對(duì)測(cè)試的可重復(fù)性和一致性具有積極意義，這些測(cè)試涉及銅和低k電介質(zhì)等感興趣的新顆粒材料。 介紹 顆粒去除(清洗)是半導(dǎo)體晶片表面制備的一個(gè)關(guān)鍵方面。迄今為止，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了涉及各種機(jī)制的清潔過(guò)程]。最近已經(jīng)證明可以去除小至64和41納米的顆粒。清洗過(guò)程的效率是通過(guò)測(cè)試來(lái)確定的，測(cè)試涉及使用各種技術(shù)制備的污染晶片。最常見(jiàn)的方法包括浸泡在含有懸浮顆粒的溶液中和暴露在含有濕顆粒的氣溶膠中。最近的一種方法是將晶圓片暴露在干燥的微粒氣溶膠流中。其他新技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，但還沒(méi)有很好地建立起來(lái)。這些包括用充滿(mǎn)顆粒的溶液旋涂，暴露于污染物的飽和蒸汽，以及暴露于反應(yīng)性化學(xué)溶液。 實(shí)驗(yàn) ...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料介紹 第三族氮化物及其合金在光譜的藍(lán)色、綠色和紫外(UV)部分的光電子器件方面發(fā)展迅速，應(yīng)用包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示和探測(cè)器。 氮化鎵的熱氧化在700–900℃下進(jìn)行，以氧氣、N2和氬氣為載氣，溫度為525–630乇的H2O蒸汽。在GaN粉末和n-GaN外延層氧化后，使用掠射角x射線衍射鑒定了單斜β-Ga2O3相。使用x射線光電子能譜驗(yàn)證了氧化物的化學(xué)成分。在使用氮化鎵粉末進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)O2作為H2O的載氣時(shí)，氧化物生長(zhǎng)最快。在n型氮化鎵外延層上獲得了相同的結(jié)果。此外，在所研究的所有溫度下，以O(shè)2為載氣在H2O生長(zhǎng)的氧化物的厚度與氧化時(shí)間成正比，并且獲得了210×10千焦/摩爾的活化能。掃描電子顯微鏡顯示濕氧化后的表面比之前報(bào)道的干氧化更光滑。然而，橫截面透射電子顯微鏡顯示，濕氧化物/氮化鎵界面是不規(guī)則的，對(duì)于器件制造來(lái)說(shuō)是不理想的，甚至比干氧化物/氮化鎵界面更不理想。這一觀察是一致的電性能差。 程序 純度至少為99.99%(以金屬為基礎(chǔ))的氮化鎵粉末(–325目)在H2O蒸汽中于700–900℃氧化5小時(shí)，使用超高純度(UHP) O2、N2和氬作為載氣。為了比較，還進(jìn)行了相同溫度下樣品在干燥O2中的...
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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 用化學(xué)氣相沉積法制備了透明導(dǎo)電的氧化鋅薄膜。沉積的氧化鋅薄層；用x光衍射研究了硅和磷化銦半導(dǎo)體襯底上0.1毫米厚度的晶相，用原子力顯微鏡研究了表面形貌。進(jìn)行了紫外可見(jiàn)近紅外光譜范圍內(nèi)的分光光度測(cè)量和znoy半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光電測(cè)量。 介紹 氧化鋅薄膜在各種器件中的應(yīng)用需要不同的薄膜物理性能，這意味著不同的沉積技術(shù)和條件。氧化鋅是一種ⅱ-ⅵ族半導(dǎo)體，具有寬帶隙(3.2電子伏)，當(dāng)作為薄層獲得時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)包含多晶結(jié)構(gòu)。已發(fā)表的報(bào)告中使用的制備氧化鋅薄膜的沉積技術(shù)有:活性反應(yīng)蒸發(fā)或電子束蒸發(fā)；磁控、反應(yīng)或離子束濺射；噴霧熱解；具有許多變體的化學(xué)氣相沉積(CVD)；以及最近的溶液沉積技術(shù)和脈沖激光沉積方法。氧化鋅薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如微晶取向、晶粒尺寸、層電阻率、載流子遷移率或光學(xué)透明度，受制造技術(shù)和工藝變量的影響。 薄膜沉積程序 略氧化鋅薄膜表征 對(duì)沉積的薄膜進(jìn)行x光衍射測(cè)量，以確定薄膜的駐留相，驗(yàn)證微晶取向并評(píng)估微晶晶粒尺寸。為了獲得XRD光譜，使用了配備有基于雙晶體法的閃爍檢測(cè)器的DRON 3型衍射儀。 表面形態(tài)用原...
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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 我們研究了硅晶片表面取向?qū)O薄氧化物質(zhì)量的影響，測(cè)試了硅(100｝和(111｝晶片。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 非常薄的氧化物結(jié)構(gòu)主要由硅晶片表面取向決定，并且當(dāng)硅(111)被氧化時(shí)，隨著氧化物變得厚 于10納米，二氧化硅/硅(111)界面的微粗糙度增加，導(dǎo)致硅(111｝上的氧化物膜質(zhì)量下降。當(dāng)氧 化物厚度減小到小于10納米時(shí)，二氧化硅/硅界面平滑度保持與硅(100)和(111)相似，但是二氧化硅/硅界面顯示出硅(111)比硅(100)更大的界面電荷和平帶電壓価移。 介紹 隨著柵極氧化物變得更薄以及大規(guī)模集 成器件的更高集成度，氧化物的電特性受到硅片質(zhì)量的強(qiáng)烈 影響。硅片表面取向被認(rèn)為是決定金屬氧化物半導(dǎo)體器件性 能的因素之一。 二氧化硅/硅界面的光滑度是彙現(xiàn)高質(zhì)量超薄柵氧化膜的重要因素。實(shí)驗(yàn)和結(jié)果 在該實(shí)驗(yàn)中，氧化是在以極低的金屬和空氣中的雜質(zhì)濃 度為特征的超浄環(huán)境中進(jìn)行的，以?xún)H揭示硅晶片取向的影 響。非常薄的氧化物是通過(guò)在90(TC下的干氧化形成的 ,在存在這些的地方，在300°CT形成0.4納米的預(yù)氧化物 a MOS器件。 結(jié)論 ...
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