扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言近年来，随着集成电路的微细化，半导体制造的清洗方式从被称为“批量式”的25枚晶片一次清洗的方式逐渐改变为“单张式”的晶片一次清洗的方式。在半导体的制造中，各工序之间进行晶片的清洗，清洗工序次数多，其时间缩短、高精度化决定半导体的生产性和质量。在单张式清洗中，用超纯水冲洗晶片 ,一边高速旋转，一边从装置上部使干燥的空气流过。在该方式中，逐个处理晶片。上一行程粒子的交错污染少。近年来，由于高压喷气和极低温的关于向粒子喷射氮气溶胶等“清洗能力相关技术”进行了大量研究；另一方面，关于通过清洗暂时远离晶片的粒子，重新附着到晶片上，进行叶片式清洗，在干燥时晶片和保持晶片的转盘高速旋转。实验单张式清洗装置模型：图1a表示装置整体的系统图，图1b表示测定部的详细情况。测定部由模拟清洗机处理室的直径D＝520mm、高470mm的圆筒构成，其中放置有半径R=165mm的圆板。另外，本研究还包括吹向圆板的气流通过送风机在装置内循环。送风机送来的气流通过节流流量计，通过设置在处理室上方的流路，流入长1830mm的助跑区间。助跑区间入口设有格子间隔26mm的整流用蜂窝，在本研究中，硅片和保持硅片的卡盘工作台简化为一个，将厚度10mm的铝制圆板用作旋转圆板，在该圆板下部设置有排气罩，在其内侧设置有3个排气口另外，处理室的间隙分别为28mm、45mm。流入测量部的气流与旋...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言Cu作为深度亚微米的多电级器件材料，由于其电阻低、电迁移电阻高和电容降低，与铝相比的时间延迟。本文从理论和实验上研究了柠檬酸基铜化学机械平坦化后二氧化硅颗粒对铜膜的粘附力以及添加剂对颗粒粘附和去除的作用。清洁溶液。加入柠檬酸后，由于柠檬酸盐的吸附作用，二氧化硅和铜的ζ电位略有增加。柠檬酸被吸附在二氧化硅和铜表面，导致这些表面上有更多的负电荷。二氧化硅颗粒对铜的附着力随着柠檬酸浓度的增加而降低，这是由于表面之间的静电相互作用更加排斥。由于ζ电势的变化，在清洁溶液中添加苯并三唑最初会降低粘附力，然后在高浓度下增加粘附力。向柠檬酸中加入四甲基氢氧化铵增加了颗粒粘附力。然而，NH4OH的加入导致最低的附着力。当使用产生最低粘附力的清洁溶液时，观察到最高的颗粒去除效率。实验对粒子在铜表面的粘附力的研究，我们通过直接测量从表面上移除它们所需的力。直径为40毫米的球形二氧化硅颗粒附着在氮化硅无顶悬臂，如图1。在液体电池中测量了颗粒与晶圆表面之间的粘附力。它们在稀释的HF ~ DHF中预先清洗，铜化学机械抛光后使用的清洗液包括柠檬酸、缓蚀剂和酸碱度调节剂。BTA ~苯并三唑！被用作缓蚀剂。NH4OH和TMAH 氢氧化四甲铵用来调节酸碱度。对于颗粒去除实验，将铜基底浸入浆料溶液中1分钟，并在吹制N2中干燥。然后，将它们浸入清洗溶液中1分钟，接着进行N2吹气。使...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言紫外荧光(UVF)是一种新颖而通用的检测硅片表面金属杂质污染的方法。我们证明了UVF在硅片加工中污染控制的有效性。实验显示了室温下铁、铜、镍、钠等主要特征峰。与其他表面敏感技术相比，UVF的主要优势是低检测限、多元素同时分析和高灵敏度。每个晶圆加工步骤都是潜在的污染源，可能导致缺陷形成和器件故障。晶片清洗必须在每个处理步骤之后和每个高温操作之前进行。一些金属杂质，如铁、铜、镍和钠，可能会在某些加工步骤中掺入硅片，如热氧化、反应离子蚀刻和离子注入。到目前为止，还没有任何可用的方法来同时检测铁和钠的污染。在此，我们首次报道了一种新的技术：紫外荧光(UVF )，它可以作为一种快速的、实际上无需制备的无损检测方法，用于评估VLSI晶片在实际工艺中的清洁性能。实验样品用记录荧光光度计测量。光源是氙气。测量系统完全由计算机控制，可以研究直径达6英寸的晶片。晶片上的测量面积可以在大约1×1和5×5 cm²之间变化。激发荧光单色仪的光栅常数为900/mm。它们对波长的测量精度可以达到2纳米以下。注入的紫外光束只透过硅表面约30纳米。所有测量都是在硼注入直拉(Cz)和浮动区(FZ)晶圆（直径3-6英寸）上进行的。所研究样品的硼浓度范围约为104-106cm-3，但主要使用了1-2×1015cm-3的样品。结果和讨论在UV...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言到目前为止，GaAs晶片的直接再利用受到晶片表面上的残留物的限制，这些残留物不能利用一般的清洗方法方式去除。因此，用显微技术、轮廓术和x光电子能谱研究了氢氟酸对GaAs晶片的腐蚀。发现在蚀刻之后，晶片表面立即被元素碑的棕色层覆盖。该层的厚度和均匀性取决于蚀刻过程中的光照和氟化氢浓度。在存储蚀刻晶片的过程中，碑层被三氧化二碑颗粒代替。结果表明，只有当晶片暴露在空气中的光线下时，才会形成氧化物颗粒。实验所有实验均在1 x 1 cm- n型GaAs样品上进行，所有样品均由新的（ 100）GaAs晶片制备。每个样品的一角都覆盖有光刻胶，以防止在该位置蚀刻。去除光致抗蚀剂后，蚀刻速率会降低，通过测量样品的掩蔽角和蚀刻部分之间的台阶高度来确定。所有实验都是通过将GaAs样品面朝上放置在容器中，并从储备溶液中加入6毫升水中的氟化氢溶液来进行的。通常使用20%的氟化氢浓度。蚀刻剂是在室温约21℃下使用，在实验过程中不搅拌。冲洗样品后，立即用棉签在样品上的三个位置重新移动棕色层，测量沉积物厚度。因为这个厚度是用轮廓仪测量的。这是蚀刻后，样品储存不同的时间在环境条件下（即，当暴露于光和空气中时，以及在室温下），除了将样品保持在无氧条件下（N2净化气氛，氧浓度＜5 ppm）和/或在黑暗中的一 一些储存实验。照明由环境光（荧光灯）提供，在GaAs光电二极管上产生0....
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言我们在蚀刻的硅(110)表面上实验观察到的梯形小丘的形成，描述它们的一般几何形状并分析关键表面位置的相对稳定性和（或）反应性。在我们的模型中，小丘被蚀刻剂中的铜杂质稳定，铜杂质吸附在表面上并作为钉扎剂。随机吸附模型不会导致小丘的形成，因为单一杂质很容易从表面去除。相反，需要一整簇铜原子作为掩模来稳定小丘。因此，我们提出并分析了驱动相关吸附并导致稳定铜团簇的机制。实验第一性原理计算：我们使用度泛函理论的原子轨道计算了铜在不同表面位置的氢和羟基封端的硅表面上的吸附能。使用PBE梯度校正进行计算。使用平衡校正处理基组叠加误差。所计算的系统是周期性的二维(2D)硅平板，其两侧以氢或氢原子终止，以饱和悬挂键。铜杂质最初作为阳离子存在于溶液中。然而，铜离子在表面附近被还原，并在中性状态下被吸附。动力学模拟：蚀刻的模拟基于表面的原子描述和选择要去除的硅原子的K级搜索算法。系统中单个硅原子的去除率由它们的局部邻域决定，即第一和第二相邻硅I 原子在体和表面上的数目。这种四指标分类可以区分和分类模拟中遇到的不同表面结构。非均匀吸附(NUA)：在我们的模型中，铜在小丘形成中的作用是作为小丘顶点的钉扎剂。金字塔中间小丘具有非常稳定的面，甚至一种杂质就足以使小丘稳定相当长的时间。相互作用增强吸附：铜杂质之间吸引人的相互作用可能导致NUA。如果两个铜原子 在硅表面上彼此...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言随着时间的推移，太阳能电池板会被花粉、灰尘、污垢、污垢甚至鸟粪覆盖。一般来说，当太阳能电池板变脏时，太阳能输出会减少10-15%。大多数太阳能电池板的使用寿命为30年或更长。为了稳定发电，每年至少需要清洁两次太阳能电池板，即使在沙漠中雨季已经过去。有几种方法可以用来清洗严重污染的物品(修理过的汽车零件、手表机构、不用洗衣机清洗衣物等)。基本上，清洗效果出现在受超声波空化影响的少量液体中。为了产生气穴，需要合理的能量。有时没有必要在体积上产生气穴。对于平面清洁，在表面上的薄层液体中产生气穴就足够了。许多科学文章描述了液体体积中的空穴现象。然而，很难找到任何关于在薄液体层中产生空穴的文章。作者在此之前提出了这一概念，并在这一领域做了一些实验。这里介绍的建模工作的目的是研究和更好地理解控制超声波的物理学者采用了长度为400 mm，截面为8 mm × 4 mm的PZT-8压电陶瓷，其电荷系数如下:d33 = 225 pC/N，d31 = 37 pC/N。压电陶瓷通过厚度极化。电极放置在压电陶瓷的两侧。双向超声波振动器和两块板由铝合金制成(质量密度=2.7g/cm3。杨氏模量E = 70 GPa，泊松比= 0.33)。使用结构钢活塞(质量密度= 7.85克/立方厘米，杨氏模量E=200GPa，泊松比= 0.33)。所有部件都粘在一起。声学-压...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本方法一般涉及半导体的制造，更具体地说，涉及在生产最终半导体产品如集成电路的过程中清洗半导体或硅晶片，由此中间清洗步骤去除在先前处理步骤中沉积在相关硅晶片表面上的污染物。典型的，在生产复杂的半导体产品，例如集成电路器件时，需要数千个加工步骡来获得最终产品。为了提高利润，重要的是在加工期间从单个硅晶片获得的有用集成电路器件的产量或数量最大化。因此，半导体制造商在半导体器件的制造过程中需要提供最长的寿命。这种器件通常在洁净室条件下制造，以便在加工过程中基本上消除任何空气污染物到达硅晶片表面，并降低产量。此外，在硅晶片的实际加工过程中，某些其它加工步骤本身可能导致污染物沉积在晶片表面上，使得在预定的加工步骤完成之后，有必要在进行后续加工或制造步骤之前清洁晶片表面，以确保所生产的器件具有最高的可能产量。半导体产品制造过程中的典型清洗周期包括湿晶片清洗，其通常包括多个清洗步骤。最初的步骤通常包括将化学制品和水的混合物喷洒到晶片表面上，或者将晶片浸入这种混合物中，随后是水冲洗步骤和干燥步骤，之后硅晶片进行进一步的器件处理。在半导体制造中经常使用本领域中通常称为“RCA-clean”的清洗顺序。“RCA， clean'中使用的步骤之一通常被称为“SCI”步骤，用于从被处理的硅片表面去除颗粒。然而，“SCI”步骤傾向于增加晶片表面的金属污染，需要后续的清...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言氮化硅钝化层的选择性去除在半导体器件的失效分析中非常重要。典型的应用有:光学显微镜和去除表面污染物的模具表面清洁、电子显微镜、液晶、电压对比、电子束测试、机械微探针和选择性逐层剥离。开发了一种新的氮化硅钝化层湿法腐蚀工艺，这种工艺比铝金属化工艺具有更高的选择性，并且在钝化去除后保留了器件的全部功能。在失效分析文献中，首次详细给出了化学配方和腐蚀过程。这种蚀刻剂已经在许多故障分析实验室中对广泛的分立和集成半导体器件进行了两年多的实验，并且总是获得优异的结果。两个失效分析实例说明了其能力和效率。实验大多数集成电路的钝化层是由氮化硅制成的。由于其优越的物理和化学性质(抗氧化和耐腐蚀、化学惰性、对离子污染物和湿度的低渗透性)，氮化硅实际上是集成电路最合适的钝化层。现在只有少数集成电路仍然用磷掺杂的氧化硅钝化。电子顺磁共振，因为氮化硅对紫外线不透明)。氮化硅通常通过硅烷、氨和一氧化二氮的反应，在约850/650℃的温度下通过化学气相沉积，在约600℃下通过金属有机化学气相沉积，以及在低至350℃的温度下通过等离子体沉积而沉积。氮化硅的理想化学计量组成是Si3N4.实际上，氮化硅是一种类似聚合物的硅氮氢材料，硅和氮原子的相对比例可能从0.75到1.0不等，这取决于沉积工艺。与磷掺杂的氧化硅钝化相比，氮化硅钝化具有与硅的热膨胀系数的大失配、高残余拉伸应力和...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言单晶片兆频超声波清洗机的声音分布通过晶片清洗测试、视觉观察、声音测量和建模结果来表征。该清洁器由一个水平晶圆旋转器和一个兆频超声波换能器/发射器组件组成。声音通过液体弯月面从换能器组件传输到水平石英棒到晶片。声音可以从石英棒沿径向和轴向传播。通过改变换能器和传输部件的参数，可以控制来自石英棒的径向和轴向声音传输的程度。虽然兆频超声波清洗在半导体工业中被广泛使用，但是基本的物理过程还没有被完全理解。除了了解颗粒去除的机理，还通过实验和建模研究了清洁室内的声音分布。实验清洗实验是在VERTEQ金手指，一个单一的晶片，兆频超声波清洗机(图1和2)中完成的。图2 巨气子能量传播和液体分布示意图该模块包括:(1)晶片卡盘和旋转器，(2)兆频超声波换能器组件和(3)化学输送系统。兆频超声波组件由压电换能器组件组成，该组件连接到石英棒上。晶圆制备：浆料污染的氧化物晶片通过以下方法制备:(1)在水中预湿晶片，(2)在Cabot SS-25浆料浴中浸渍10秒，(3)去除并置于稀释的表面活性剂溶液(Wako)中10秒，和(4)使用前在旋转干燥器中干燥。声音测量：用兆频超声波空化仪测量液体中空化的能量密度。该仪器由一个连接到电子外壳的传感探头组成。该仪表测量内爆溶液气泡的气穴现象以及压力传感器产生的声波。电表每秒测量两次能量。建模：使用有限差分法计算二维声波方程的...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本方法涉及清洗除去牢固附着在玻璃基板表面的聚有机硅氧烷固化物。一般粘合剂等中含有的、附着在玻璃等基板上的有机硅树脂等有机物或无机物，可以使用酸、碱、有机溶剂等药液除去。例如，已知使用苯、甲苯、二甲苯、煙、工一硫等有机溶剂除去有机物等，但固化物的剥离性不充分，另外，有时在剥离后产生的废液中含有毒性强的化合物和会导致环境污染的化合物。因此，作为常规清洁液，主要使用氢氟酸盐溶液或碱金属氢氧化物溶液。然而，由于氢氟酸盐会腐蚀玻璃，因此在玻璃基板上使用时需要小心。因此，在硅晶片制造商和器件制造商中，进行各种清洁以去除粘附在诸如硅晶片的衬底上的污染物。例如，一种名为RCA清洗的典型清洗方法是将氨水，过氧化氢和超纯水的混合液（有时称为A P M）加热至60-90℃，除去硅片上的颗粒和有机物，然后再将盐酸，过氧化氢和超纯水的混合液（有时称为H P M）加热至60-90℃用于去除硅晶片上的金属杂质的方法的组合。将硫酸和过氧化氢溶液（有时称为SPM）的混合溶液加热到80-150°C，用于分解和去除有机物质，如泡沫，或去除金属杂质。玻璃基板的表面通过用强碱洗涤来溶解和去除牢固地粘附到玻璃基板上的硬化材料，并且同时，玻璃基板的表面也略微溶解，从而损坏玻璃基板的表面。在用于制造半导体的无力玻璃衬底等中，衬底表面可能被碱性组分污染，因此，即使当衬底的浓度低时，也难...
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