扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要本文介绍了一种单晶片、全硅、高纵横比多层多晶硅微加工技术，该技术将硅的深度干法刻蚀与常规表面微加工相结合，以实现几十到几百微米厚、高纵横比、具有亚微米气隙的电隔离多晶硅结构。在该技术中可以实现与主体多晶硅结构一样高的垂直多晶硅感测电极。使用该技术已经制造了一个70毫米高、2.5毫米宽的多晶硅振动环形陀螺仪，其具有1.2毫米的电容气隙和与环形结构一样高的电极。还制作了高220毫米、纵横比为100:1的垂直多晶硅梁。这种技术的全硅特性提高了长期稳定性和温度灵敏度，而具有亚微米间隙间隔的大面积垂直拾取电极的制造将把微机电系统器件的灵敏度提高几个数量级。这种技术也能够在同一硅衬底上同时产生电隔离的二维平面和三维垂直多晶硅结构。介绍本文介绍了一种新颖的单晶片、高纵横比多层多晶硅微加工技术，该技术将硅的w x深度干法刻蚀与传统的表面微加工技术相结合，以实现几十微米厚、非常高纵横比、具有高品质因数和均匀材料特性的电隔离多晶硅结构。在该技术中可以实现与主体结构一样高的多晶硅电极。使用牺牲氧化物层可以形成亚微米电容间隙。这两个因素一起将显著增加检测电容，从而提高器件灵敏度。此外，该技术能够同时产生二维平面和三维垂直。制造技术略图1.高纵横比多晶硅微加工技术的制造工艺流程图2 a通过定向的基于氯的RIE蚀刻，在70毫米深的沟槽底部完全蚀刻3毫米厚的多晶硅；b ....
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2021
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要等离子体蚀刻是集成电路制造中相对较新的技术。等离子体是非常复杂的“实体”，这使得它们很难理解和描述。等离子体刻蚀中的物理和化学反应，不同粒子本身之间以及带电粒子和电磁场之间的电相互作用都不是简单的。介绍等离子体是一种(部分)电离的气体。在我们处理的等离子体中，自由电子与中性原子/分子碰撞，通过解离过程，它们可以从原子/分子中移除一个电子，这给出了2个电子和1个离子的净结果。根据入射电子的能量，这种碰撞还会产生其他物种，如负离子，因为电子缔合，激发分子，中性原子和离子。等离子体发射的光是由于受激电子返回到它们的基态。由于电子态之间的能量对于每种元素都有很好的定义，每种气体都会发出特定波长的光，这将使我们有可能分析等离子体。蚀刻机理适用于所有类型的等离子体，不仅仅适用于射频电容耦合等离子体。一般来说，等离子刻蚀是化学刻蚀，不是物理刻蚀。实验存在两种类型的感应驱动源:使用圆柱形或使用平面几何形状，多极永磁体的使用并不是必不可少的，但是它们的存在将增加等离子体密度，主要是等离子体的均匀性。向线圈施加射频电压，产生射频电流，在反应器中感应出磁场。生产设备最常见的几何形状是平面线圈，它与多极磁体一起产生高密度和均匀的等离子体。此外，它需要较少的电介质，这使得这种几何形状更容易制造。石英是一种很好的电介质，它不会被蚀刻含氟等离子体。结果电子回旋共振等离子体...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要湿法化学蚀刻的光增强已被证明是制造和分析第三族氮化物材料的有用工具。通常半导体的光增强湿法蚀刻取决于照射源的波长和强度、电解质的性质以及半导体的掺杂和带隙。在III族氮化物材料的情况下，材料的高密度螺纹位错也对蚀刻过程的蚀刻速率和形态产生重要影响。当选择性蚀刻较低带隙的铟镓氮时，这种蚀刻停止层包括氮化镓。实验由金属有机化学气相沉积形成的~MOCVD，生长在(11 02)r面蓝宝石衬底上，产生平面(112±0)a-GaN薄膜和~2。通过横向外延过度生长产生了基本上低位错密度的材料。GaN的非极性a面沿生长方向，极性Ga面和N面暴露。这些衬底允许我们确定位错依赖蚀刻的蚀刻速率和形态低缺陷密度对高缺陷密度。和晶体学相关刻蚀镓面vs N面GaN，在相同的蚀刻条件下进行。图2图3讨论为了进一步了解光照对氮化镓极性依赖性和位错依赖性蚀刻的作用，我们还在没有光照的氢氧化钾中对这种材料进行了简单的蚀刻。2.2 M氢氧化钾中无光照24小时后的蚀刻。由于没有施加照明，位错不会通过捕获光生空穴而影响蚀刻过程。因此低错位区域之间没有显著差异翼。而且高位错位开窗-观察区域。在此腐蚀条件下，镓翼顶部和镓面没有观察到明显的腐蚀。至于没有照明的N面氮化镓，蚀刻仍然会发生，但蚀刻速率比有照明时低两个数量级以上。总结通过横向外延过度生长形成的非极性a面氮化镓的光电化学...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要本文介绍了在大形貌表面上涂覆光刻胶的三种方法:旋涂法、喷涂法和电沉积法。概述了每种方法的特点及其优缺点。从复杂性、成本和应用类型方面进行比较，指出最合适的涂覆方法。介绍对于一些微机电系统应用和在具有大范围形貌的硅晶片上的3D微结构图案转移，不仅在平坦表面上，而且在不规则表面上需要均匀的抗蚀剂层。迄今为止，已经引入了三种光致抗蚀剂涂覆技术来制造微机电系统器件。旋涂是最常规的涂覆方法，通常应用于标准平板晶片。旋涂光刻胶旋涂是集成电路工艺中平面晶片的标准涂覆方法。旋涂是一种成熟的技术，使用市场上可买到的设备和抗蚀剂。该工艺与集成电路技术兼容，可用于所有类型衬底层的所有加工阶段。旅涂主要障碍是旋转时的离心力造成的。深蚀刻的特征对溶液流动造成物理阻碍，阻止完全覆盖，并经常导致条纹或抗蚀剂厚度变化。图1 由于两个相邻角之间的分离区域覆盖不良，硅湿法蚀刻步骤后受损结构的光学图像喷涂与旋涂相比，喷涂的原理不同，它不受离心力引起的抗蚀剂厚度变化的影响。直接喷射系统包括超声波喷嘴，其产生微米大小的液滴分布。它可以减少晶片上光刻胶的流体动力学效应，因为光刻胶液滴应该停留在它们被沉积的地方。尽管专用的喷涂抗蚀剂涂层设备在市场上可以买到(EVG 101高级抗蚀剂处理系统)，但喷涂技术不如旋涂技术发达，具体的抗蚀剂解决方案仍在开发中。喷射技术比旋转给出更好的结果，但是如...
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晶片清洗工艺评估摘要本文介绍了半导体晶片加工中为颗粒去除(清洗)工艺评估而制备的受污染测试晶片老化的实验研究。比较了两种晶片制备技术:一种是传统的湿法技术，其中裸露的硅晶片浸泡在充满颗粒的溶液中，然后干燥；另一种是干法技术，其中颗粒从干燥的颗粒-气溶胶流中沉积。晶片老化的程度通过清洗测试来量化。在颗粒沉积后的不同日子，清洗被氮化硅和钨颗粒污染的晶片，并监测清洗效率随晶片储存时间的变化。测试表明，与湿浸晶片相比，干沉积晶片老化很少，尤其是钨颗粒。干法沉积工艺的低老化特性对测试的可重复性和一致性具有积极意义，这些测试涉及铜和低k电介质等感兴趣的新颗粒材料。介绍颗粒去除(清洗)是半导体晶片表面制备的一个关键方面。迄今为止，已经开发了涉及各种机制的清洁过程]。最近已经证明可以去除小至64和41纳米的颗粒。清洗过程的效率是通过测试来确定的，测试涉及使用各种技术制备的污染晶片。最常见的方法包括浸泡在含有悬浮颗粒的溶液中和暴露在含有湿颗粒的气溶胶中。最近的一种方法是将晶圆片暴露在干燥的微粒气溶胶流中。其他新技术已经开发出来，但还没有很好地建立起来。这些包括用充满颗粒的溶液旋涂，暴露于污染物的饱和蒸汽，以及暴露于反应性化学溶液。实验非金属和金属污染物在晶片清洗中都很重要，所以选择氮化硅(Si3N4)和钨(W)作为测试颗粒。通过湿浸和干沉积技术为两种材料制备测试晶片。在颗粒沉积之前，裸露的硅(<...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料介绍第三族氮化物及其合金在光谱的蓝色、绿色和紫外(UV)部分的光电子器件方面发展迅速，应用包括数据存储、显示和探测器。氮化镓的热氧化在700–900℃下进行，以氧气、N2和氩气为载气，温度为525–630乇的H2O蒸汽。在GaN粉末和n-GaN外延层氧化后，使用掠射角x射线衍射鉴定了单斜β-Ga2O3相。使用x射线光电子能谱验证了氧化物的化学成分。在使用氮化镓粉末进行的实验中，当O2作为H2O的载气时，氧化物生长最快。在n型氮化镓外延层上获得了相同的结果。此外，在所研究的所有温度下，以O2为载气在H2O生长的氧化物的厚度与氧化时间成正比，并且获得了210×10千焦/摩尔的活化能。扫描电子显微镜显示湿氧化后的表面比之前报道的干氧化更光滑。然而，横截面透射电子显微镜显示，湿氧化物/氮化镓界面是不规则的，对于器件制造来说是不理想的，甚至比干氧化物/氮化镓界面更不理想。这一观察是一致的电性能差。程序纯度至少为99.99%(以金属为基础)的氮化镓粉末(–325目)在H2O蒸汽中于700–900℃氧化5小时，使用超高纯度(UHP) O2、N2和氩作为载气。为了比较，还进行了相同温度下样品在干燥O2中的氧化。使用菲利普斯多用途衍射仪对粉末样品进行表征，使用CuKα辐射进行θ–2θ扫描。结果和讨论在H2O蒸气中于900℃氧化5小时的氮化镓粉末样品的XR...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要用化学气相沉积法制备了透明导电的氧化锌薄膜。沉积的氧化锌薄层；用x光衍射研究了硅和磷化铟半导体衬底上0.1毫米厚度的晶相，用原子力显微镜研究了表面形貌。进行了紫外可见近红外光谱范围内的分光光度测量和znoy半导体异质结构的光电测量。介绍氧化锌薄膜在各种器件中的应用需要不同的薄膜物理性能，这意味着不同的沉积技术和条件。氧化锌是一种ⅱ-ⅵ族半导体，具有宽带隙(3.2电子伏)，当作为薄层获得时，其晶体结构包含多晶结构。已发表的报告中使用的制备氧化锌薄膜的沉积技术有:活性反应蒸发或电子束蒸发；磁控、反应或离子束溅射；喷雾热解；具有许多变体的化学气相沉积(CVD)；以及最近的溶液沉积技术和脉冲激光沉积方法。氧化锌薄膜的结构和性质，如微晶取向、晶粒尺寸、层电阻率、载流子迁移率或光学透明度，受制造技术和工艺变量的影响。薄膜沉积程序略氧化锌薄膜表征对沉积的薄膜进行x光衍射测量，以确定薄膜的驻留相，验证微晶取向并评估微晶晶粒尺寸。为了获得XRD光谱，使用了配备有基于双晶体法的闪烁检测器的DRON 3型衍射仪。表面形态用原子力显微镜研究了沉积在硅和磷化铟上的氧化锌薄膜的表面形貌。沉积在磷化铟衬底上的氧化锌薄膜的原子力显微镜2D和三维图像。光学和电学特性用分光光度法研究了其光学性质。用SPECORD-M42双光束分光光度计记录了沉积在玻璃衬底上的薄膜在200-90...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要我们研究了硅晶片表面取向对极薄氧化物质量的影响，测试了硅(100｝和(111｝晶片。已经发现， 非常薄的氧化物结构主要由硅晶片表面取向决定，并且当硅(111)被氧化时，随着氧化物变得厚 于10纳米，二氧化硅/硅(111)界面的微粗糙度增加，导致硅(111｝上的氧化物膜质量下降。当氧 化物厚度减小到小于10纳米时，二氧化硅/硅界面平滑度保持与硅(100)和(111)相似，但是二氧化硅/硅界面显示出硅(111)比硅(100)更大的界面电荷和平带电压価移。介绍随着栅极氧化物变得更薄以及大规模集成器件的更高集成度，氧化物的电特性受到硅片质量的强烈 影响。硅片表面取向被认为是决定金属氧化物半导体器件性 能的因素之一。二氧化硅/硅界面的光滑度是彙现高质量超薄柵氧化膜的重要因素。实验和结果在该实验中，氧化是在以极低的金属和空气中的杂质浓度为特征的超浄环境中进行的，以仅揭示硅晶片取向的影 响。非常薄的氧化物是通过在90(TC下的干氧化形成的 ,在存在这些的地方，在300°CT形成0.4纳米的预氧化物 a MOS器件。结论非常薄的氧化物的质量很大程度上取决于硅片表面取向。从XPS评估发现，在Si(100)和(111)上形成的非常薄的氧化物的结构不同，并且随着氧化物变得越来越厚，二氧化硅/Si(lll)界面的微粗糙度增加厚度大于10纳米。硅片表面取向对...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料使用嵌段共聚物光刻(BCPL)方法将金纳米粒子分散在玻璃基底上.1 25.4毫克二嵌段共聚物[聚苯乙烯81，000-嵌段-聚(2-乙烯基吡啶)14，200(聚合物来源公司)]的混合物。并将5 ml甲苯在氮气吹扫的黑暗环境中搅拌并搅拌过夜，加入约8 mg四氯化钛H2O，并将该溶液搅拌90小时。玻璃基板以50m/秒的恒定速率浸入嵌段共聚物溶液中，保持5秒钟，然后以相同的速率从溶液中升起。让基材在空气中干燥，然后置于氧等离子体中10分钟以除去聚合物，仅留下金颗粒的分散体。等离子体是使用直径为9毫米的试管中的埃文森腔产生的。净腔功率在20到30 W之间。空腔压力约为600毫托，氧气流量为1 sccm。激光器是一种532纳米、40毫瓦(连续波)、气冷、二极管泵浦的固态激光器。它由光学显微镜聚焦，使用50倍长工作距离物镜和三个外部透镜。建立并稳定气流，然后将激光聚焦到样品的上表面，保持足够低的功率，从而不会产生沉积。反应器压力保持恒定在5托。氩气和氧气的流速分别为18和1 sccm。这些实验中只使用了全激光功率。分析表明用于表征PACVD沉积物和材料标准的显微拉曼光谱仪是雷尼绍M1000。激光波长为514.5纳米。商用氧化铅粉末和通过等离子体化学气相沉积法生长的氧化铅纳米线的拉曼光谱对比。与块状粉末相比，纳米线的特征发生了红移和加宽。文章全部详情，请加华林科...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料摘要超声研磨和超声化学机械抛光均可降低双体磨损，降低表面粗糙度的峰谷值，超声波在研磨中的作用有助于后续化学机械抛光获得更高的MRR和更好的表面质量。化学机械抛光中的超声辅助振动可以促进化学反应，提高MRR，改善表面质量。超声波化学机械抛光和超声波研磨的组合实现了最高1.057米/小时的MRR和最低0.474米的PV值。因此，这种后续的超声波辅助加工方法可以用来提高单晶碳化硅晶片的材料去除率和表面粗糙度。关键词:单晶碳化硅；材料移除；表面生成；超声波化学机械抛光；超声波研磨介绍碳化硅是第三代(宽带隙)半导体材料之一(SiC)因其具有高热导率、高硬度、耐化学性、耐温性、对光波透明等显著的物理化学性能，在学术研究和工业应用中都备受关注。因此，碳化硅已成为光电子和电力电子领域最有前途的材料之一，尤其是当该器件用于高温、高频、高功率和抗辐射的环境中时。然而，它的机械和化学性质使得表面平面化比广泛用作衬底材料的硅和蓝宝石困难得多，因为它的莫氏硬度接近金刚石，并且化学惰性太强，除了在200℃以上的热氢氟酸(HF)溶液或磷酸中，在室温下在所有已知的含水蚀刻溶液中不能反应。实验装置实验设计和性能表征略结果和讨论在测量XPS、失重和原子力显微镜之前，处理过的碳化硅需要清洗。首先，用洗涤剂擦洗处理过的碳化硅，然后用有机溶剂清洗，以去除粘附的蜡和其他有机污染物。清洗碳化...
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