扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文研究了一种非离子表面活性剂对CMP清洗后颗粒去除的影响。根据改变非离子表面活性剂的浓度，在12英寸的铜图案晶片上进行了一系列的实验，以确定最佳的清洗结果。并讨论了该表面活性剂对缺陷还原和颗粒去除的影响。此外还讨论了一种非离子表面活性剂的负面影响。CMP工艺是在应用材料300毫米反射LK工具上进行的，该工具设计为三步铜CMP工艺，因此，采用三步抛光方案：第一步是去除大块铜，获得初始平面表面；第二步是去除残留的铜，停止在屏障层上；第三步是清洁阻挡金属和部分介质。所有的晶圆都用相同的铜和屏障泥抛光，随后在同一台机器上进行了cmp后的清洗过程：首先用超电子学清洗抛光晶片，然后在PVA电刷盒1和盒2中清洗晶片，最后将晶片在IPA蒸汽干燥器中吹干。当整个过程完成后，使用检测工具(KLATencor)和SEMVisionTMG4缺陷分析平台（应用材料）来确定清洗性能。所有实验均采用12英寸铜图案晶片进行。图1(a)为图案铜晶片的示意图，图1(b)为CMP工艺后晶片表面部分残留物的模型。图2(a)显示了在没有非离子表面活性剂的情况下，用清洁剂A处理图案晶片单一缺陷图，这张图上有8064个缺陷，缺陷包括BTA、颗粒、胶体硅磨料和有机污染等方面，其尺寸大于0.2微米，然后随机选择100个区域点来确定缺陷到底是什么，我们观察到，超过一半的缺陷是胶体硅磨料和有机颗粒...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本研究设计并制造了一种利用橡胶O型圈物理阻止表面蚀刻剂流入的装置(所述装置包括加热器和温度控制器),通过蚀刻保持恒定的温度，也为薄膜结构考虑了蚀刻剂的静水压力，利用所制备的器件，在六英寸的硅晶片上成功地制造了具有800米的辐射度、600纳米的厚度和具有两个波纹的3 m波纹深度的圆形波纹膜片。 图1利用该装置制备了一种波纹膜，波纹薄膜结构如图所示1，不仅降低了膜的机械刚度，也广泛应用于MEMS麦克风中。在单侧湿式蚀刻装置的结构中，采用聚四氟乙烯设计，这是一种对氢氧化钾具有化学抵抗力的材料，O形环用于密封晶圆片的前后两侧，并且螺钉和螺纹对O形圈施加足够的压力，以确保适当的密封。在湿式蚀刻中，蚀刻速率取决于氢氧化钾的浓度和温度，主要需要浓度为20~30wt%，温度为80~90°C，在蚀刻过程中，使用棒状筒式加热器和恒温器来加热溶液并保持恒定的温度，筒式加热器不直接接触氢氧化钾溶液，通过不锈钢制的结构来传递热量，并且在顶部使用了一个带有盖子的结构，该盖子有一个洞，被设计为允许在蚀刻过程中产生的氢气逃逸，因此，即使在很长时间的蚀刻时间后，溶液的水平也能保持不变。在装置的下部形成一个空腔，并在刻蚀过程中充满去离子(DI)水。因此，可以进入正在进行蚀刻的晶片的另一侧与水接触。封闭腔内的水在达到准静力平衡后就像弹簧的作用。这个弹簧自动平衡在晶...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言硅是一种具有许多特殊分子性质的材料，可以作为许多化学器件的重要候选材料，如传感系统和锂离子电池的阳极材料。然而，由于硅的低表面积，它并不被认为是适合许多设备的材料。另一方面，多孔硅由于其独特的表面、电学和光学性能，目前是一种非常适用的材料。一般来说，多孔材料根据孔径分为三类：大孔（大小在50nm以上）、中孔（50-2nm）和微孔（小于2nm）。近年来，中孔PSi的合成因其对从光电子学到电化学电源等一系列器件的良好制造特性而受到越来越多的关注。在本研究中，我们研究了多孔硅样品在各种电化学蚀刻条件下的形态特征的变化，如电解质组成和浓度、应用电流密度和蚀刻时间。用场发射扫描电子显微镜和扫描电子显微镜观察了其形态学特性，并与蚀刻参数相关。 实验首先，通过化学抛光制备了掺硼型单晶硅片。这些晶圆用所谓的RCA方法进行化学抛光。这些晶片随后被氮气干燥。然后，将硅晶片切成1×1Cm2片。另外，在低电阻率样品的1×1Cm2片的背面涂覆了一个500nm的铝薄膜，提高了蚀刻电流密度的均匀性。测量到的硅基板电阻率范围为0.01Ω。Cm~12Ω。Cm。通过RCA清洗的硅基底电化学蚀刻制备多孔硅样品。两种组分溶液的电解质由HF、乙醇和去离子水组成。电化学蚀刻是在10mA/Cm2~50mA/Cm2范围内进行的电化学蚀刻。蚀刻时间从5分钟到30...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料微加工过程中有很多加工步骤。蚀刻是微制造过程中的一个重要步骤。术语蚀刻指的是在制造时从晶片表面去除层。这是一个非常重要的过程，每个晶片都要经历许多蚀刻过程。用于保护晶片免受蚀刻剂影响的材料被称为掩模材料，其用于许多蚀刻步骤中以抵抗蚀刻。该掩模材料可以是光致抗蚀剂，并且使用光刻法将其图案化。蚀刻也可以称为制作空腔，这些空腔应该根据用途具有特定的深度。产生的这种空腔的深度可以通过蚀刻时间和蚀刻速率来控制。执行蚀刻机制的成功之处在于，多层结构的顶层应该被完全去除，而在下层或掩模层中没有任何种类的损伤。这完全取决于两种材料的蚀刻速率之比，称为选择性。在一些蚀刻情况下，蚀刻会削弱掩模层，并产生形成空腔的倾斜侧壁。底切的距离称为偏差。湿法蚀刻是通过使用液体化学物质或蚀刻剂从晶片上去除材料的过程。特定图案由晶片上的掩模限定。没有被掩模保护的材料会被液体化学物质腐蚀掉。使用光刻技术在晶片上沉积和构图这些掩模。湿法刻蚀工艺涉及多个化学反应，消耗原有反应物，产生新的反应物。湿蚀刻剂通常是各向同性的，并且它们在厚膜蚀刻期间导致较大的偏差。它们还需要处理大量有毒废物。这种蚀刻方法在“后端”处理(BEOL)之前特别有效，在该处理中，晶片在晶片背面研磨之后通常非常薄，并且对热或机械类型的应力非常敏感。蚀刻几微米的非常薄的层将去除在背面研磨过程中产生的微裂纹，导致晶片具有显著...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文报道了（110）、（100）晶体定向硅上制备的p通道MOSFETs的低频噪声与硅表面的微粗糙度有关，由于传统的RCA清洗工艺使表面更加粗糙，特别是在（110）取向的情况下，开发了不使用碱性溶液的5步室温清洗工艺，这种新的清洗工艺与微波激发的高密度等离子体氧化工艺相结合，形成门氧化物，而不是标准的900°C热氧化工艺，导致微粗糙度降低。此外，这种减少不仅可以观察到（110）的取向，而且也可以用同样的方法观察到（100），尽管其程度要小得多。 图2首先使用一个矢量信号分析仪进行对排水电流噪声测量，连接到一个低噪声前置放大器，为了找到目标偏置点参数，采用模块化直流源偏置目标偏置，然后将该源被超低噪声直流源取代，进行最终的噪声测量,如图2的Id-Vd曲线所示，(110) pMOSFET的一个有趣特性是电流运行能力是(110)方向的2.5倍,这个特性保证了更快的工作频率，但是(110) CMOS数字和模拟电路可能没有竞争力,而不会降低1/f噪声,如图3所示，与（100）pMOSFETs相比，通过常规RCA清洗制备的（110）pMOSFETs的噪声水平仍比（100）pMOSFETs高出近20年，且必须严重降低这一水平。作为RCA清洗的替代品，开发了5步室温清洗工艺,这项新技术有一个非常简单的程序，在清洗结束时只冲洗一次,可以在小于5m...
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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在氢氧化钾、EDP等各向异性蚀刻溶液中，在这些溶液中，蚀刻速率强烈依赖于硅单晶的晶体取向，关于实验结果的广泛讨论可以找到，使用晶体生长速率的模型来寻找各向异性的起源，这一观点对蚀刻速率图的一些细节有影响，这将在这里进行探索，并与获得的实验数据进行比较。平面通常可以从晶体学中发现，然而在金刚石晶格中，其他的表面可以是平坦的，因为额外的表面效应，如吸附和表面重建，至少在室温下蚀刻氢氧化钠时是这样。如果溶液中存在大分子，最小值会变得更加明显(在EDP和在溶液中加入IPA时)，也许这些分子在h110i取向的硅表面上连接了平行运行的键链，稳定了硅表面，并在h110i上产生非零阶跃自由能，在温度的依赖性中，没有成核势垒，步速仅由化学反应速率和沿表面和体积的输运给出，Sih111i蚀刻速率的活化能与速度步的活化能的差产生成核势垒的高度1G。如果步骤之间的距离变得很宽，即如果2变得非常小，这种依赖性就会改变，最终，步骤间的核密度变得非常大，导致取向错位导致的步骤总步骤长度小于成核导致的步骤长度。 图3此情况如图3所示,在上部在这些步骤之间有一个原子核,左边的两步通过运动发生碰撞，相互湮灭,原子核的存在只会在很短的时间内改变步数,如果有更多的原子核，成核速率与取向无关,在接近h111i时，蚀刻速率并不依赖于取向,当2变得足够大时，方向错误步骤接...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料在本研究中，原子力显微镜(AFM)已被用来生成纳米尺度的网格线，并将其转移到感兴趣的材料中，AFM诱导的硅局部氧化是一种具有强大的近端探针纳米制造潜力的过程，本研究讨论了蚀刻温度、蚀刻深度和线宽之间的关系，并介绍了超声搅拌来提高表面粗糙度和纳米结构的形貌，最后，对优化后的纳米网格线结构进行了验证。所有实验均采用（110）取向硅片进行，硅衬板的电阻率约为1~10欧姆-厘米，样品的制备方法如下：标准RCA清洗，去除天然氧化物，在5%氢氟水溶液中钝化氢，然后用SPL进行局部氧化过程，SPL是在使用Park科学仪器(PSI)自动探针M5原子力显微镜(AFM)的空气中进行的，使用高掺杂硅悬臂尖端(尖端半径约为10~15nm，电阻率约为0.01~0.025ohm-cm)，尖端/样品力保持在10nN（~0.01μm高度），尖端和样品之间的电压偏差产生电场，迫使电子和负移动离子（O-）进入样品中。在局部氧化后，引入取向依赖的蚀刻工艺，获得纳米级纳米结构，由于晶体平面不同，化学键量不同，因此（111）平面的蚀刻速率最慢，导致与其他晶体平面的各向异性蚀刻。在本研究中，还引入了超声波搅拌(43kHz)，以提高蚀刻过程的表面粗糙度和均匀性。最后，利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形态进行了表征，并进行了纳米尺度线宽的测量。为了利用氢氧化钾湿蚀刻系统对硅纳米结构进行优化...
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扫码添加微信，回去更多半导体相关资料两种不同类型的总有机碳分析仪在远足，两者都是无试剂超纯水分析仪，利用高强度短波紫外光将有机碳氧化成二氧化碳。二氧化碳会溶解在去离子水中，形成碳酸氢根离子，导致溶液电导率增加。然后，分析仪测量在氧化步骤前后产生的二氧化碳的浓度，并使用不同的算法将这个差分值转换为TOC浓度。因为这两种分析仪对二氧化碳的方法不同，它们对TOC的反应不同，分析仪Y直接测量紫外反应器前后的电导率变化，由于在紫外氧化过程中，除了碳酸氢盐离子外，还可以产生卤素、硝酸盐和硫酸盐，分析仪Y并不总是准确地测量实际TOC浓度。分析仪X通过让二氧化碳通过选择性渗透膜扩散到未氧化水的样品中，然后测量所得溶液的电导率，该膜阻断了由氧化反应产生的其他离子，只允许二氧化碳导致分析仪X的电导率差异，从而可以准确测量TOC浓度。这两种分析仪并没有记录TOC偏移的相似结果，而是报告了非常不同的结果。话虽如此，每个人在识别导致远足的组成部分方面都发挥了独特的作用，分析仪X提供了一个稳定、准确的TOC信号，并且足够敏感，可以在分析仪Y之前就检测到短途旅行的开始，然而，分析仪Y对浓度小于约15ppb时的波动有机物缺乏响应的特征被证明是识别导致TOC波动的污染物的重要线索。 图1从其中一个受影响的UPW系统中收集到的TOC数据，显示了两种不同的TOC分析仪的不同响应，如图1所示，实曲线对应分析仪X...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文讨论了自旋上的有机和无机硬掩模的研究进展，与CVD选项相比，附加选项提供了高吞吐量和几种替代材料选项，自旋碳(SOC)是一种含高碳的聚合物溶液，作为涂层材料，需要溶于有机溶性。介绍了在良好填充、低排气、高热稳定性和平面化性能方面的进展。图1图1显示了SOC聚合物的一般结构，图2是由1-（9-邻烯烯基）-3-苯基-2-丙基-1-醇(A)、对苯酚(PP)和二苯基苯(DVB)组成的SOC聚合物示例。通过将高碳聚合物溶解在上述安全溶剂中，得到了一种典型的SOC配方。有些聚合物在一定的烘烤温度以上是自交联。一般使用自交联聚合物可以有效地交联，有助于减少废气。根据聚合物类型的不同，配方中加入了交联剂和热酸发生器(TAG)等其他成分，以便在随后的BARC和抵抗涂层中烘烤后不会发生混合。典型的SOC烘烤温度范围在220到400°C之间。 图2在烘烤过程中应尽量减少废气，因为在烘烤过程中产生的可凝结气体侧产品会污染热板单元，造成生产环境缺陷。在石英晶体平衡上累积收集在250°C烘烤的20个6英寸晶圆60秒的可凝材料的优化SOC配方的废气量，新版本的SOC配方有助于减少排气量，比旧版本减少约4倍。在三层过程中，通过氟碳等离子体蚀刻，如四氟化碳、CHF3或C4F8，将抗蚀剂图案转移到SiBARC上，用氧等离子体将模式从SiBARC转移...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料为了研究通过无缺口硅蚀刻和湿法清洗最后一种工艺形成的小通硅孔(TSVs)的有效性，我们制造了一个具有阵列的薄芯片，引入静电卡盘级磁头，抑制薄芯片的扭曲，通过采用软材料凹凸，在低温和低压压载下堆积芯片，对薄芯片的TSVs和Si区域进行堆叠，对堆叠的芯片进行了4端和菊花链的测量，我们的实验证实，多层布线+TSV+凹凸连接表现出低电阻，菊花链完美连接多达38000个TSV。作为一种实现小型，高速，高功能，低功耗电子系统的技术，该技术的应用领域有很多，其中之一是表面传感型三维结构高性能传感器系统，表面感测型传感器芯片和信号处理电路芯片分别制造，并通过使用TSV和凸块进行层压连接，具有以下优点:（1）容易采用与传感器匹配的工艺/材料，并且容易提高传感器的灵敏度；以及（2）由于布置的自由度增加，因此可以增加传感器面积比；另一方面，为了实现这一点，需要以低成本和高产率形成许多精细TSV，并在纵向方向上连接它们。为了实现这一系统，我们专注于通孔最后的TSV工艺，该工艺的数量很少，并且易于降低成本，到目前为止，在晶片水平上，已经确认该工艺可以以高产率（约83%）形成直径约6微米的精细TSV，为了进一步确认这种精细TSV的有效性，我们报告了以高密度阵列排列精细TSV的薄芯片的形成和实际层压安装的结果。首先，对8英寸的Si晶片进行边缘修整，通过3M晶片支撑系统，通过U...
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