扫码添加微信，获取更多半导体相关资料 本文着眼于砷化镓，探讨它与其他流行的半导体材料的比较，并探讨利用每种材料的不同组件。 硅长期以来一直是半导体的关键材料。然而，砷化镓，以及其他化合物，如氮化镓和碳化硅，现在正分享这一阶段。那么什么是砷化镓，它与其他化合物有何不同？让我们探索这种化合物，看看它是如何被用作半导体材料的。 什么是砷化镓？ 砷化镓(GaAs)是由元素镓和砷构成的化合物。它通常被称为ⅲ-ⅴ族化合物，因为镓和砷分别属于元素周期表的ⅲ族和ⅴ族。 砷化镓化合物 图1 砷化镓化合物，棕色代表镓，紫色代表砷 砷化镓的使用不是一项新技术，事实上，自20世纪70年代以来，国防高级研究计划局一直在资助这项技术的研究。虽然硅基技术已经成为“微电子革命的支柱，但GaAs电路在更高的频率和信号放大功率下运行，这使得一个由手掌大小的手机连接的世界变得切实可行。” 砷化镓在20世纪80年代导致了全球定位系统接收器的小型化。这使得在此期间进入美国武库的激光制导精确弹药成为可能。 不同半导体材料的带隙 &...
发布时间:
2021
-
09
-
03
浏览次数：125
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料 你知道硅的化合物存在于大气、沙子、岩石、土壤、粘土、水、植物甚至一些动物体内吗？纯硅具有与金刚石相同的晶体结构，看起来很像深灰色固体。让我们仔细看看硅的制造过程。抛光工艺硅制造 制造硅涉及哪些步骤？ 步骤1:还原过程 还原过程包括在矿热炉中对二氧化硅和一种叫做焦炭的固体燃料施加高热。需要高温来除去氧气，留下硅。此外，金属碳化物在还原过程的初始阶段形成，直到碳被硅取代。 还原过程始于将原材料放入熔炉前称重。在大多数情况下，一批原材料由500磅煤和1000磅砾石和碎片组成。 当炉盖上的电极就位时，电流通过它们形成电弧。电弧产生足够的热量来熔化材料，并将含有碳的沙子转化为硅和一氧化碳。在熔融状态下，金属用空气和氧气处理，以尽量减少钙和铝杂质。 步骤2:冷却或粉碎过程 金属硅在铸铁托盘中冷却，然后倒入卡车中破碎储存。在将金属倒入存储堆之前，制造商会记录其重量。为了减小其尺寸，使用锥形破碎机或颚式破碎机对金属进行破碎。 包装过程...
发布时间:
2021
-
09
-
03
浏览次数：189
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 研究了各种金属污染物对薄栅氧化层完整性的影响，并根据它们在结构中的最终位置进行分类。提出了一种简化的清洁策略，与传统的清洁顺序相比，该策略具有高性能，同时具有成本效益，并且对环境的影响更小。最后，提出了一种用于去除光刻胶和有机蚀刻后残留物的新型环保臭氧/去离子水工艺。介绍 鉴于污染对器件性能和工艺良率的重要影响，很容易理解清洗是 IC 生产中最频繁重复的步骤。在这些步骤中消耗了相对大量的去离子水和化学品，这导致了重要的生产成本并引起了严重的环境问题。因此，在过去几年中，大量的研究工作致力于开发性能更高、成本效益更高且对环境影响更低的清洁技术。金属污染的影响 研究了几种常见于洁净室材料（Na、Mg、Cr、Zn、Ni、V、Mn）或可能用于未来电介质（Ti、Sr、Ba、Pt、Co、Pb）的污染物的行为。清洁硅晶片以获得无污染的参考亲水表面。通过旋转含有 1 ppm 待研究污染物的 pH = 0.1 的酸溶液来施加污染物。由于元素的原子质量不同，杂质浓度在一个数量级上变化（图 1）。 图 1：污染后的杂质浓度 略简化的清洁过程 通...
发布时间:
2021
-
09
-
03
浏览次数：145
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 已开发出一种称为硅板法的方法，该方法使用具有清洁简单过程的小型取样装置，以直接评估来自洁净室空气的硅晶片表面上的有机污染物。使用这种方法，首次通过实验表明，硅片表面邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的浓度达到稳定状态，这与其在洁净室空气中的浓度有关。实验结果与使用多组分有机物种吸附诱导污染模型理论预测的结果一致；因此，可以得出结论，硅板法对于评估硅晶片表面上有机物质的时间依赖性行为是有效的。介绍 众所周知，吸附在硅晶片表面上的有机碳氢化合物分子的存在会在先进的电子设备制造过程中引起严重的空气分子污染问题。据报道，各种有机物 在硅片表面上的浓度随时间发生变化，这被称为果篮现象。一些有机物在其表面浓度中显示出尖峰在硅晶片表面上，随后趋于减少，表明逐渐被其他有机物种取代。因此，有机物种似乎在争夺硅片表面上的吸附位点。为了通过实验评估硅片表面上这种随时间变化的有机污染， 硅表面上的有机污染物通常使用晶片热解吸气相色谱质谱仪 进行测量，包括以下步骤：(i) 从受污染的硅晶片表面热解吸有机物质，( ii) 使用载气流通过气相传输有机物质，(iii) 通过吸附剂固体捕集器 (Tenax) 收集有机物质，(iv) 从吸附剂固体捕集器中热解吸有...
发布时间:
2021
-
09
-
03
浏览次数：168
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 对于亚微米或深亚微米 ULSI 的制造，完全抑制在硅晶片表面产生的颗粒和污染非常重要。清洁需求的传统概念是使用化学成分（APM、氨和过氧化氢混合物）发挥主要作用。不幸的是，SC-1 (APM) 对表面损伤有负面影响。近年来，它已被修改为加入更稀的溶液，以减少由氢氧化铵引起的表面微观粗糙度。在本文中，提出了一种新思路，即使用去离子水快速倾倒冲洗 (QDR) 模式从对话设置转变为改进模式。使用 DIW 进行修改的修改配方可以在加工过程中完全去除颗粒。介绍 随着半导体器件特征尺寸的不断缩小。需要了解颗粒去除机制并认识到其优点和局限性。在本文中，一些粒子去除模型被修改为能够去除软粒子变形。研究了改进的 RCA 晶片清洗，使用/不使用兆声波能量增强和各种冲洗技术，用于深亚微米半导体器件制造。对湿法清洁的需求，提出用于半导体工艺的无颗粒基板变得越来越重要。随着半导体器件的缩小，硅和二氧化硅衬底对污染的敏感性增加。特别是在亚微米和深亚微米超微集成电路的制造过程中，基板的表面微结构和表面清洁度将增加其对器件性能和可靠性至关重要的重要性。本文还介绍了一项综合研究，使用表面分析和检测技术来测试各种清洁配方下的颗粒去除率，包括 (1) Mega-sonic-on 和 (2) 快速转储...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：197
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 随着每一个新的先进技术节点，最小特征尺寸不断缩小。因此，设备变得更密集，曝光工具的焦深降低——使光刻成为工艺流程中最关键的模块之一。因此，消除由背面缺陷引起的热点是一个需要解决的关键问题，以防止显着的良率下降。关键词：洗涤器，抛光清洁，背面缺陷，热点简介 随着先进技术节点在新薄膜材料/新化学品/新集成方案方面的进步和变得更加复杂，所需的工艺/测量步骤数量急剧增加，以实现新功能（例如 FiNFET）并满足日益严格的要求。性能要求。晶圆正面缺陷的检测历来是半导体器件制造商最关心的问题，而很少关注位于背面的缺陷。背面晶圆质量正成为一个具有挑战性的问题，因为光刻 DOF 和重叠容限随着 1x 节点及更多节点处所需的器件几何尺寸缩小而降低 。在7nm等先进技术节点。图 1：晶圆背面缺陷导致散焦问题 典型晶圆背面的光学图片如图 2 所示。晶圆背面的缺陷可能有多种来源，主要可分为颗粒、残留物和划痕。晶圆背面的颗粒和划痕（通常呈同心环形式）可由晶圆处理部件（如卡盘和机械臂）以及 CMP 工艺引起。由于不需要的薄膜去除不完全或清洁化学品的使用无效，残留物可能会留在晶片背面。此外，当晶片从一个工具移动到另一个工具，通过生产线时，会发生晶片和处理设备的交叉污染。背面缺陷会在...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：543
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 在未来几代半导体技术中，清洁工艺将面临在不损坏脆弱结构和几乎不蚀刻基板的情况下去除纳米颗粒的挑战。在这项研究中，我们评估了一组具有代表性的现有兆声清洁工具在热二氧化硅蚀刻低于 0.5 Å 的工艺条件下应对这一挑战的能力。颗粒去除和破坏的测试载体包括亲水性硅晶片上的 34 nm SiO2 颗粒和线宽范围分别为 150 至 70 nm 的多晶栅线。在本系列测试中，没有任何工具达到高颗粒去除效率 (PRE) 和对 70 nm 线的低损坏的目标。只有通过降低兆声功率，才能以降低 PRE 为代价来获得更低的伤害。PRE 和损坏的晶圆图显示了特定于工具的模式。五分之二的系统似乎只有两个系统在晶圆级 PRE 和损坏之间显示出简单的直接相关性，这表明需要更多的基础研究来了解兆声波系统中的清洁和损坏机制。介绍 在半导体制造中，随着特征尺寸缩小到 100 nm 以下，需要将直径为几十纳米的颗粒视为致命缺陷。例如，尺寸大于 45nm 的 90nm 技术节点颗粒被认为是芯片中器件的潜在致命缺陷。 1 由于与基板消耗预算、成本和环境影响相关的几个原因，目前的清洁使用稀释的化学物质蚀刻能力低，需要额外的物理机制，例如超音速搅拌，以去除污染物颗粒。2 随着颗粒尺寸...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：293
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 对来自不同供应商的化学品进行了清洁后残留在硅晶片上的金属污染水平的测试。在调查过程中，评估了来自三个供应商的盐酸和氢氧化铵以及来自四个供应商的过氧化氢。在 RCA 标准溶液中清洗晶片，然后测量颗粒计数和金属污染。全反射 X 射线荧光分析用于金属污染测量。热的氢氧化铵-过氧化氢混合物 (APM) 是一种有效的颗粒去除剂，会导致铁沉积在硅上。沉积铁的数量很大程度上取决于混合物中使用的过氧化物的质量，可以通过使用更短的清洁时间来减少。在晶片上的金属浓度和溶液中的金属浓度达到平衡之前，晶片上铁的沉积速率可能在短时间内受到扩散限制。APM 之后的铁浓度对化学混合物的年龄不是很敏感。然而，在老化的化学混合物中沉积了更多的锌。在热盐酸-过氧化氢混合物 (HPM) 之后，还发现了在 APM 之后观察到的相同类型但较弱的铁浓度对化学品供应商的依赖性。铁浓度要低得多。湿化学 在晶圆清洗中，最常用的是湿化学法。所谓的 RCA 清洁，基于过氧化氢的热碱性和酸性混合物。广泛应用于硅工业（6）。氢氧化铵、过氧化氢和水的碱性混合物（也称为“RCA 标准溶液 1”或“SC-1”或“APM”）可去除有机表面残留物和多种金属，对去除无机颗粒非常有效。酸性混合物、盐酸和过氧化氢的水稀释液...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：316
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 我们评估了单晶片气溶胶喷雾和兆声波清洁工具的损伤产生和颗粒去除之间的权衡。这是通过计算 30 nm 二氧化硅的局部颗粒去除率和 ~ 20 nm 宽非晶硅线的局部损伤通量来完成的。对于气溶胶清洁观察到的清洁和损坏不均匀性是由于对喷嘴的暴露时间不同。兆声波清洗的不均匀性是由于对棒的不同暴露时间以及跨晶片的非等效声能传输。此外，两种技术的等效损伤产生的清洁程度显示为可比的，但与此处使用的实验条件的规范相去甚远。介绍 物理清洁方法，如气溶胶喷雾和兆声波清洁目前用于生产线清洁应用的前端和后端，并在颗粒去除方面显示出令人鼓舞的结果 。然而，如果没有对图案化基板的平行损伤评估，就不可能在不同的清洁技术之间进行合理的比较。按照半导体器件的 ITRS 路线图，到 2010 年，粒子检测限制和栅极长度应为 18 nm。在这项工作中，我们在具有挑战性的实验条件下研究所需的清洁操作和不希望的损坏生成之间的权衡：30 nm 二氧化硅粒子和线宽为 20 ± 3 nm 的非晶硅线。实验 使用 300 毫米直径的 Si (100) p 型晶片，其位置平坦度 颗粒去除结果损伤生成结果 对非常脆弱的 a-Si...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：188
扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要 研究了两种反应离子蚀刻 (RIE) 工艺，以使用两种方法显示 SiO2 和 Si 之间的相对蚀刻选择性 佛罗里达州碳氟化合物气体、CF4 和 CHF3。结果表明，与 CF4 (1.2:1) 相比，CHF3 具有更好的选择性 (16:1)。另一方面，CF4 的 SiO2 蚀刻速率约为 52.8 nm/min，比 CHF3快。关键词：反应离子蚀刻，RIE，Si，SiO2，CHF3，CF4，选择性 介绍 在纳米制造中，在 Si 层上蚀刻 SiO2 层（反之亦然）是一种常见的工艺。为确保完全去除目标材料，工艺设计中通常包括 10% 的过蚀刻。然而，对于大多数设备，尽可能少的过度蚀刻是首选。在反应离子蚀刻 (RIE) 工艺中，蚀刻主要通过化学反应进行。反应中的等离子体是由固定在顶部和底部的两个电极之间施加的高频电场形成的。电场还定义了等离子体运动的方向，这使 RIE 工艺具有高各向异性的优点。图 1 显示了本研究中使用的 Oxford 80 Plus RIE，其压板直径为 220 毫米。 实验 到研究 CF4 或 CHF3 的蚀刻选择性 (S...
发布时间:
2021
-
09
-
02
浏览次数：773