扫码添加微信，获取更多半导体相关资料在这篇文章中，演示了在钛薄膜上形成纳米尺度阳极氧化物的设备，以及在接触或半接触模式下使用NTMDT公司的求解器PROTM AFM对其进行表征。众所周知，在电场的影响下，当不同材料的表面相对于带负电的电极带正电时，氧化膜在表面上生长，这种电化学反应被称为阳极氧化，在图1中，显示了老挝的原理方案，在空气或任何潮湿的大气中，探针和样品表面通常被一层吸水薄膜覆盖。当尖端足够接近表面时，这些被吸收的层接触并通过毛细作用形成电解质桥。在尖端施加负电压时，尖端下方的钛表面将发生电化学反应。 图1表面和尖端之间产生的电场刺激通过阳极氧化物的转移，阳极氧化岛高度的生长速度主要取决于离子的速度和电场强度，在阳极电位不变的情况下，氧化物中的场强将随着阳极氧化物的生长而下降，因此，电场与生长中的氧化物岛的厚度成反比。氧化丘的生长速度在阳极氧化的早期阶段较高，因为当它穿透超薄电介质膜时，大电场没有时间减少。可以看出，电流密度随着阳极膜的生长呈指数下降，因此，生长速度下降，最后，氧化物岛生长停止在由阳极电势定义的某个值，图2展示了改性钛表面的典型原子力显微镜图像。 图2为了减小尖端和表面之间的水桥直径，我们建议根据W和Ti的耐火化合物选择特殊的硬涂层，为了达到所需的特性，开发了用于老挝的硅悬臂梁的TiOx和W2C涂层，使用了阴极电弧沉积技术，这种方法允许...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料CMP工艺中材料去除机理的理论考察 由于CMP用泥浆中含有的研磨粒子是纳米级的粒子，所以认为作为微米级粒子模型的以往的材料去除模型说明不充分，因此，关于泥浆中的研磨粒子的功能和对晶圆的作用，阐述了使用分子动力学法的模拟分析、化学反应论的想法、磨损现象中的粘着去除现象这3种想法，从理论上考察了CMP中发生的材料去除的机理和材料去除现象模型。 图5.1 该模拟分析是利用分子动力学模拟分析对单晶硅的机械加工产生的表面性状进行分析的结果5.1）。用于研磨和抛光工程中的单晶硅的变形以及材料除去机构的分析的分子动力学模拟分析，是将物体作为基于某种势能的相互作用的原子和分子等粒子的集合体进行模型化，通过对该势能场中的各个粒子的运动按每个微小时间步骤进行详细追踪，来分析粒子集合体物体的举动的计算机模拟分析之一。 图5.1显示了模拟时使用的三维模型。单晶硅的被削材是固定边界原子，在温度调节原子层中，为了使层内的平均温度为293K，对每个计算步骤（2.0 fs）进行修正，在研磨粒子中，为了能够容易地将与被切削材料的相互作用反映到原子间势能上，假想地使用与硅原子之间的势能被提出的金刚石，作为刚体。温度是从硅原子的动能中利用德拜式...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文将对具有相同特性的晶片进行反复洗脱，用AFM测量了增加的LLS的结果，确定是晶片表面突出的横梁状缺陷，而不是pit或void。 因此，除了之前发现的oxide defect发生机制外，如果在硅晶片表面或bulk内表面附近存在其他相（phase）的物质（如氧析出物），则会影响oxide quality。被理解为可能发生。图4.4 图4.5如图4.4所示，对于Sample A，COP在晶片正面的晶片，通过SC-1重复洗脱，可以看出COP的数目增加， 在图4.5中显示，Sample B期望没有COP，只有氧析出物存在的晶片反复清洁时，被认为是大于0.12 um size的COP的LLS增加，后来讨论这个结果是一般所知道的可认为是重复洗井时COP的size增加或个数增加的部分，或AFM测量时得到的结果不同，在测量大于0.065 um size的LLS时，defect过多，因此将测量size调整为大于0.12 um。 AFM分析与结果：每个sample的重复洗脱结果显示所有晶片上size大于0.12 um的LLS呈逐渐增加的结果，为了确定不断增加的LLS的真实morphology，我们将每个sample重复清洗了25次，以基准试样Sample A为例，在重复洗脱前用SP-1 TBI用LLS测量发现的缺陷，经AFM测量后确认...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文研究了替代SPM湿法清洗工艺的高浓度臭氧水生产技术，在这项工作中，我们研制了表面放电式臭氧发生器，还研制了高效臭氧接触器，用于混合臭氧气体和去离子水，作为臭氧化水的生产测试结果，我们在70 ppm臭氧化水的10%重量浓度下获得了80 ppm以上的臭氧化水浓度。在半导体晶片表面形成薄氧化膜的工艺，工艺使用氧化力约为30[ppm]以下的臭氧水浓度，半导体和平板反应领域的PR去除工艺是需要最高浓度臭氧数的工艺，目前使用等离子体ashing PR后，将残沙处理为过氧化氢和硫酸混合化学液的干/湿混合工艺应用最广泛。在湿化学溶液中，过氧化氢是氧化柿子光膜中包含的碳基有机物的酸。随着化学溶液使用量的增加，含有废硫酸嘴的化学废水量变得越来越重，为了去除废水处理过程中有毒的过氧化氢水，必须采用脱过氧化氢工艺，因此，不仅增加了处理成本，还在环境方面引起了问题。最近，作为取代这种硫酸基溶液的PR去除工艺的一种新的工艺技术，有关将臭氧溶解在纯水中的臭氧水应用的研究正在积极进行，被称为比过氧化氢更强的氧化剂。 图2如图2所示，作为制作的放电管单元，使用了外径为10[mm]、内径为8[mm]的陶瓷电介质管，内部电极采用钨丝，以抑制放电时电极的氧化及金属离子的释放现象，生成纯度的臭氧气体，适合半导体工艺使用。臭氧作为对水溶解度比较低的气体，通过中间瓶颈部分进一步...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料表面纹理对减少光反射和改善硅衬底内的光约束具有重要作用，从而提高太阳能电池的效率，研究了不同厚度碳硅晶片的湿各向异性纹理和随后的湿各向同性平滑，以改善光捕获。研究了试剂浓度和蚀刻时间对工艺平滑的影响，利用紫外-可见分光光度计监测纹理平滑步骤前后的反射特性，并用扫描电子显微镜获得表面形貌图像。在实践中，单晶硅表面纹理由各向异性碱性蚀刻组成，容易形成随机分布的上行金字塔。尽管这一过程的结果确实能有效地降低硅表面的反射率，但金字塔尖端的结果是尖锐的，并可能在已完成的太阳能电池中产生不希望的分流效应。薄晶片目前用于实现异质结太阳能电池，以降低制造成本，在这项技术中，薄晶圆硅表面的纹理和平滑对于改善光捕获和减少分流效应至关重要。以氢氧化钾、水和异丙醇(IPA)三元混合物作为表面活性剂添加剂，电阻率为1Ocm，厚度为350和120 11m的表面；这种各向异性蚀刻工艺常用于单晶硅基电池制造，以减少前的反射损失，经过纹理化过程后，部分样品在HF/RN03混合物中通过平滑过程进行蚀刻，能够围绕金字塔尖端，使用HF(50%，CarloErba)和RN03(70%，J.T.Baker)，没有进一步稀释，在此过程中，一般的蚀刻机理是：氧化剂硝酸在硅片表面形成氧化硅；然后，通过高频形成的水溶性配合物从表面除去氧化硅，蚀刻速率受蚀刻剂组成的影响，评价了试剂浓度和蚀刻时间对样...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文采用氮化硅膜作为掩膜，采用湿蚀刻技术制备黑硅，样品在250~1000nm波长下的吸收率接近90%。实验结果表明，氮化硅膜作为掩模湿蚀刻技术制备黑硅是可行的，比飞秒激光、RIE和水热蚀刻制备黑硅具有更大的优势。它为制备黑硅可见光和近红外光电子器件提供了一种合适而经济的方法。本文采用湿式蚀刻法制备了微结构硅，并对其微观结构进行了表征，并对其光学性能进行了测试。湿式蚀刻的基本步骤是：首先通过沉积或生长等方法在衬底上制备一层掩模层，然后通过从掩模层上的图形中蚀刻等方法，在从掩模层上的图形中蚀刻后，然后使用蚀刻溶液来湿蚀刻掩模层和基底，最后去除掩模层，可以要求基底上的图形和结构。目前硅湿蚀刻中相对常见的掩模材料为二氧化硅和氮化硅，一般采用浓缩碱作为蚀刻溶液，二氧化硅薄膜掩模对氢氧化钾溶液没有很好的蚀刻选择性，通常使用HF（氢氟酸），对二氧化硅蚀刻毒性大，对环境和人体有一定程度的风险。氮化硅薄膜掩模对氢氧化钾溶液具有很好的蚀刻选择性，因此我们使用氮化硅作为掩模材料。在我们的实验中，一个p掺杂硅基片被切割到2厘米的大小，使用浓缩的氢氧化钾溶液(KOH：H2O=50g：100ml)作为蚀刻剂，湿蚀刻在水中以50℃恒温加热，温度精度为±1℃。 图1显示去除氮化硅前湿蚀硅的扫描电子显微镜图像这些结构的图像如下图所示，从图1和图2中可以看出，周...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文综述了黑硅的制备方法及其产生的形态，并对其光电特性进行了定量比较,为了进行定量比较，研究黑硅太阳能电池的不同小组合作进行了本研究,以光吸收和少数载流子寿命作为基准参数,讨论了等离子体蚀刻、化学蚀刻或激光加工过程中的差异，并与数值模型进行了比较。图1四种常用的发黑方法的示意图。a显示了SF6和O2气氛中的感应耦合等离子体反应离子蚀刻（ICPRIE或短ICP）过程；b描述了HF和H2O2水溶液中基于Ag或Au催化剂颗粒的金属辅助湿化学蚀刻(MACE)过程；c显示了用于大孔硅（MacP-Si）制造的电化学蚀刻单元；d示意图，显示了fs激光处理硅表面（L-Si）的实验装置。所有的示意图都表明了在本工作中用于准备不同的表面形态的参数。 图1黑硅的制造方法本文综述了b-Si的四种主要制备方法：诱导耦合等离子体(ICP-RIE)、镁、Au催化剂、光电化学阳极化形成macP-Si、和飞秒(fs)激光脉冲(L-Si)照射表面。各种黑色蚀刻方法（图1）都导致宏观b-Si表面均匀，在整个硅吸收范围内具有相当低的反射率，然而，根据可用的工艺参数，微观或纳米结构有不同的形态。活性离子蚀刻法的黑硅（ICP-RIE）:图1b说明了硅表面的典型例子中的MACE原理。从HF/h2o2溶液中提取的h2o2（或其他氧化剂）通过消耗电子在金属表面被催化还原，消耗的电子通过...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料为了成功地清除来自晶片表面的颗粒污染，有必要了解颗粒与接触的基底之间的附着力和变形,变形亚微米颗粒的粘附和去除机理在以往的许多研究中尚未得到阐明。亚微米聚苯乙烯乳胶颗粒（0.1-0.5mm）沉积在硅片上，并通过自旋冲洗和巨型清洗去除，颗粒滚动是硅晶片中变形亚微米颗粒的主要去除机理，超电子学提供了更大的流流速度，因为超薄的边界层会产生更大的去除力，能够完全去除受污染的粒子，为了去除颗粒，有必要了解接触颗粒与接触基底之间的附着力和变形。 图1利用自旋漂洗和超气体学的水动力去除实验结果，比较亚微米粒子的粘附力和去除力，并确定其去除机理，将清洗后和清洗前颗粒计数的差异除以清洗前颗粒计数，获得颗粒去除效率，通过自旋漂洗去除粒子的流场利用了流体动力边界层中的阻力和升力(如图所示1)同样，由于超气流引起的极薄声边界层内的阻力和升力对于超气体清洗中的粒子去除非常重要。 图4如图所示4，如果作用于颗粒上的升力大于附力，则从表面去除机构颗粒，FL³Fa升力比阻力小几个数量级，由于阻力已经小于粘附力，因此升力太小，无法使PSL粒子脱离表面，如果阻力、升力和粘附力满足以下公式，也可以通过滑动去除粒子：FD³k(Fa-FL)，其中k为摩擦系数，定义阻力与附力的比值RS，以判断是否发生瞬时滑动的脱离。 图5如图所示5，对于0...
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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半导体工业的发展，多层处理变得越来越复杂，清洗溶液和蚀刻化学物质在提高收率和减少缺陷方面的作用变得越来越重要。本文证明了具有铜和钨相容性的成功配方，并具有层间介电(ILD)清洗和选择性钛刻蚀的性能。本文研究了电化学沉积的铜薄膜在含氢氟酸(HF)的脱脂清洗溶液中的腐蚀行为。清洁溶液中过氧化氢的存在导致了对铜溶解速率的抑制超过一个数量级。我们将这种现象归因于在DHF中溶解速度较慢的界面氧化铜的形成。本文提出了一种涉及氧阴极还原和Cu0和Cu+1阳极氧化的动力学方案。我们利用铜腐蚀研究的经验，开发了一种湿蚀刻/清洁配方。钛硬掩模的引入用于铜互连的双屏蔽图案，这在选择性湿蚀刻化学中创造了一个独特的应用。 含有机HF清洗液中铜薄膜的腐蚀行为在当今先进的互连系统中，铜是超大规模集成(ULSI)金属化的选择。铜线现在用于所有互连层，高达12个金属化水平。互连是由金属线制成的电气路径或载流子，由绝缘层间介质材料分隔。用铜取代铝合金要求集成、金属化和图案化工艺技术发生显著变化。例如，在半导体器件中铜的引入已经引起了人们对薄膜腐蚀现象的关注，以避免最佳的器件性能、可靠性和寿命。一个简单的两层DD互连系统如图3.1所示。在这样的系统中，允许晶体管相互通信以及与外部世界通信的电信号通过任何给定的金属化水平内的金属线传输，并通过充满铜的通道从一个金属化水...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本研究采用各向同性湿化学蚀刻法改变高频蚀刻剂浓度，研究了HF/HNO3/甲基羧基混合溶液中蚀刻时间对硅片的影响。研究的蚀刻时间为5分钟至30分钟，高频蚀刻剂浓度在（20-24）wt%的范围内，结果表明，随着刻蚀时间的延长，减重和刻蚀深度的变化单调增加。蚀刻速率然后通过减重和深度随时间的变化来确定蚀刻速率，硅晶片的蚀刻速率随时间降低，而高高频浓度的蚀刻速率增大，通过光学显微镜下观察到，蚀刻后对硅片表面进行光滑抛光。本研究采用不同浓度的高频和硝酸蚀刻混合物，加入乙酸，研究了对硅片的化学蚀刻效应。蚀刻剂混合物的浓度为（20%HF/65%硝酸、22%HF/65%硝酸、24%HF/65%硝酸），比例为1：1，浓度在（20-24）%范围内，分别采用分析半微平衡、数字微米、光学显微镜和x射线衍射仪(XRD)测定了硅片的总厚度减少和减重、蚀刻率、表面形貌和晶体结构。主要目的是研究高频的时间蚀刻浓度对总厚度耗散和减重量、蚀刻速率的影响，并研究蚀刻硅片的表面形貌和结晶度。 图1使用的材料为HF、硝酸、醋酸和硅片，首先，将硅片浸入蚀刻剂混合物中，时间间隔为5分钟至30分钟，这取决于蚀刻剂的浓度,然后用蒸馏水清洗晶片，用空气干燥后再进行表征,采用了三种不同的HF蚀刻剂浓度，分别为20%、22%和24%，而其蚀刻剂浓度保持在65%。硅片被蚀刻至30分钟，时间间隔...
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