扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言虽然RCA湿式清洗工艺具有较高的清洗性能，但仍存在化学消耗量高、化学使用寿命短、设备大、化学废物产生量大等问题。传统的臭氧化水(DIO3)湿式清洗系统具有较高的有机污染物清洗效率，0.1㎛/min光刻胶去除率。但颗粒去除效率(PRE)非常低，达到PRE的75%。这是因为传统DiO3湿清洗系统中DiO3浓度低、pH值低。因此，我们设计了改进了DIO3湿清洗系统，包括隔离清洗浴和高溶解的DIO3罐，而不是传统的清洗浴，这样即使在高pH下也能获得高臭氧浓度。该系统对0.5㎛尺寸的颗粒和抛光浆液颗粒的PRE含量均高于93%。利用原子力显微镜(AFM)，通过测量晶片的表面粗糙度来表征DIO3的清洗过程。臭氧具有足够浓度的臭氧碱性溶液不产生表面粗糙度。改进的DIO3清洗系统为清洁化学物质的使用和简化的清洁过程提供了一种替代方法。本研究的目的是描述有无超声波清洗系统的去离子水和碱性清洗溶液中的高浓度臭氧清洗溶液系统。实验臭氧生成方法：由于臭氧是一种不稳定的分子，臭氧必须在现场产生。生产臭氧的各种方法的工作原理和臭氧来源都有所不同。各项方法及其差异汇总见表3.1。前两种方法，放电和电解，是唯一具有实际重要性的方法。表3.1 臭氧产生的类型、原理和应用领域的概述臭氧浓度测量：臭氧气体和溶解的臭氧浓度的测量对于发展基于臭氧的清洁过程非常重要。对臭氧浓度的测量方法...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言本文讲述了现有的玻璃微加工技术，提出了改进湿法刻蚀技术的解决方案。玻璃湿法蚀刻工艺的基本要素，例如:玻璃成分的影响、蚀刻速率、掩模层中残余应力的影响，主要掩模材料的特性、湿法刻蚀工艺产生的表面质量。听过对结果的分析，我们提出了用于玻璃的深度湿法蚀刻的改进技术。除此之外本文还介绍了微机电系统技术的应用。玻璃蚀刻技术用于玻璃刻蚀的技术有三大类:机械，干法和湿法。机械干法玻璃刻蚀：略。使用氢氟酸基溶液的湿法化学蚀刻仍然是低成本和有效的解决方案之一。掩膜层取决于应用和器件制造过程的“热预算”。有三大类掩蔽材料:光致抗蚀剂、金属和硅。光致抗蚀剂通常用作掩模层，但其应用范围有限(20-30米)。一种非常常用的掩模是铬/金，其中铬层用于提高金对玻璃的粘附力。铟铬/铜掩模被用于Pyrex玻璃的湿法蚀刻。另一种常用于玻璃蚀刻的材料是硅，使用不同的方法沉积:PECVD非晶硅、LPCVD非晶硅、LPCVD多晶硅、碳化硅，甚至阳极键合体硅。玻璃成分的影响目前有大量的玻璃，每一种都有不同的性质和不同的成分。玻璃是氧化物的“混合物”，这些氧化物的组成和浓度赋予了主要的性质。因此，玻璃蚀刻的表征只能进行一般术语的分析。玻璃的湿式蚀刻主要在HF基溶液中进行。由于成分的不同，蚀刻速率也不同。图1给出了一个例子，其中三种不同的玻璃在HF49%溶液中湿蚀刻。可以观察到，只有康宁7...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言本文提供一种能够将半导体制造工序中的湿蚀刻相关技术应用于氧化镓单晶的氧化镓单晶的湿蚀刻方法。一种氧化镓单晶湿蚀刻方法，其特征在于，用HF溶液蚀刻氧化镓单晶，例如通过将氧化镓单晶浸渍在浓度47%以上的HF水溶液中并在室温下进行蚀刻，从而在深度方向上蚀刻氧化镓单晶60nm/h以上。介绍在半导体制造工序中，基板的形状加工中广泛利用了蚀刻技术。该蚀刻是为了除去不使用部分而在气相-固相界面进行的化学或物理反应大致分为利用干蚀刻和利用液相-固相界面的化学反应的湿蚀刻。 关于前者，使蚀刻具有方向性比较容易，适合微细加工，但是需要在真空的腔室内进行等离子体加工等特殊的装置，另外，需要注意对基板的损伤和杂质污染等。 关于后者，其具有能够一次处理的能力胜过干蚀刻等特征，但由于蚀刻各向同性地进行，因此需要注意侧蚀刻的发生等。 因此，一般在微细电路形成等情况下利用干蚀刻。 另外一方面，湿蚀刻除了上述以外，与干蚀刻相比，还具有低成本性、低损伤性、利用因材料不同而导致的蚀刻速度不同的选择蚀刻性等方面具有优势、有性能，另外，也用作评价缺陷密度和极性等的蚀刻。而且，为了使在底部基板上生长的厚膜成为自立基板，以去除底部基板的情况为首，在大面积蚀刻和微机械等的制作等情况下利用了湿蚀刻。实验其中，在湿蚀刻中，找出最适合基板的蚀刻溶液变得重要起来。例如，已有报道指出，在GaAs基板...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言在硅衬底上制造电子芯片或集成电路需要大量的基本操作，例如离子注入，本研究将涉及光刻，介质和金属薄层沉积，机械化学抛光，热处理（退火或氧化）和“湿”处理。 表面准备和清洁是这项技术的一个有点吃力不讨好的方面，因为它们是“看不见的”: 它们包括去除污染物和控制界面，然而，在需要处理的层是纳米级的时候，我们注意到与这些方面有关的研究变得至关重要，并对“专门知识”作出了重大贡献，而“专门知识”有时很难得到重视。 一些选择性蚀刻是通过湿法（在溶液中）进行的，具有很高的精度，厚度变化从几埃到几微米。“表面准备”处理允许 本备忘录中讨论的两个主题更具体地涉及集成电路互连电平的清洁: 首先，将介绍低或极低介电常数介电材料在清洁溶液中的行为研究。 特别是，我们研究了这些材料的稳定性或溶解性，以及液相中的污染现象（胺，有机化合物和来自清洁溶液的表面活性剂的吸附），这些现象导致电介质的相对介电常数的不期望的变化。 研究了它们的孔隙率随清洁处理（含氢氟酸的溶液）中使用的等离子体处理的变化。 在这一部分中使用的实验技术主要是椭圆偏振法，椭圆孔隙率法，红外光谱法（透射法，全衰减法和多重反射法），X射线反射法，TOF SIMS以及接触角和允许性测量。 性能竞赛在微电子领域，金属氧化物半导体(CMOS)类型的硅衬底上的集成电路的技术发展被描述为“Neud technolog...
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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报道了一种紫外(UV)光刻和直接书写的方法，其中曝光模式和剂量都是由互补金属氧化物半导体(CMOS)控制的微像素化发光二极管阵列决定的。来自演示器8x8氮化镓微像素LED的370nm紫外光使用两个背对背显微镜物镜投射到光刻胶覆盖的基底上，允许控制去除。在目前的设置中，该系统能够在直径为~8µm的圆形点中为每个成像像素提供高达8.8W/cm2。我们展示了用正光刻胶和负光刻胶书写的示例结构。光刻技术是微图案化的首选方法，按照最近报道的方法设计了CMOS控制装置，使交替像素可操作，从而得到了一个发光的8x8阵列[图]1(a)]。这是由于凹凸键合过程，目前限制了像素到像素间距为~200µm。图1CMOS装置允许单个微像素、方波和脉冲操作[8]的连续波(CW)操作。在CW操作中，我们测量了一个裸像素，在370nm的驱动电流为80.0mA(340µW在20mA)下提供高达604µW的光功率。方波的频率（脉冲模式下的重复频率）可由片上电压控制振荡器(VCO)从6MHz到800MHz之间设置，使用外部时钟设备，可以选择任何频率，在脉冲模式下，可以控制脉冲的持续时间，范围从300ps到40ns。成像后测量的27mA的光谱特征证实其接近Hgi线操作(峰值在370nm，FWHM为15nm)。CMOS控制装置连接到印刷电路...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文涉及一种晶片干洗系统，更详细地说，涉及一种能够提高对晶片的干燥效率的马兰戈尼型(MARANGONI)TYPE)干洗系统。马兰戈尼型干燥剂系统，可以提高晶片的干燥效率。 上述干燥剂系统将低表面张力的异丙醇蒸气喷射到晶片的表面，使存在于上述晶片表面的去离子水干燥，干洗系统配备充有去离子水的壳体及充有异丙醇的液罐，壳体内内置晶片，所述液罐设有产生异丙醇蒸气的泡泡器，壳体的上部安装有内置第一散流器的引擎盖，所以壳体的两侧部分别安装有第二和第三散流器。第一至第三散流器收纳所述异丙醇蒸气，分别向晶片的上部及两侧部喷射，异丙醇蒸气由来自氮源的套利性氮气传递到所述第一至第三间杂波，异丙醇蒸气由上述第一至第三散流器向晶片的上部及两侧部喷射，从而提高了对晶片的干燥效率。为了提高半导体元件的质量，必须通过清洗工艺，由于上述脱离子水具有溶解硅的性质，必须完全干燥晶片，以避免在清洗工艺后形成脱离子水中的水斑（WATER SPOT）。为了提高对上述晶片的干燥效率，近年来采用了利用马兰戈尼效应(MARANGONI)EFFECT)的干燥方法，马兰戈尼干燥方法是在一个液区存在两个不同表面张力区的情况下，利用液从表面张力小的区域向表面张力大的区域流动的原理对晶片进行干燥。图1 显示以往晶片干燥用马兰戈尼型干燥剂系统结构的概略图如图1中所城市的那样，以往晶片干洗系统具有内置晶片的...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言石墨烯与通常应用于标准光刻过程中的聚合物的高亲和力，并且不可避免地会改变石墨烯的电学性质，通过拉曼光谱和电输运研究，我们将石墨烯器件的室温载流子迁移率与石墨烯中有序域的大小联系起来。我们还发现这些有序结构域的大小受到光刻后清洗过程的高度影响。最后表明，通过使用聚（二甲基戊二酰亚胺）(PMGI)作为保护层，提高了CVD石墨烯器件的产量。相反，与传统生产方法制造的器件相比，它们的电学性能会恶化。在高质量石墨烯的几种合成方法中，化学气相沉积(CVD)是大规模生产最常用的方法之一。然而，石墨烯基器件大规模生产的挑战是基于石墨烯的电子工业全面发展的巨大障碍。这是由于难以避免石墨烯的结构降解和化学污染。因此，在本研究中，我们利用拉曼光谱和电输运技术进行了研究。实验我们在300纳米厚的二氧化硅层上使用了CVD石墨烯，石墨烯器件是在场效应晶体管结构(GFET)中通过两个光刻步骤生产出来的（图1）。第一步用于定义石墨烯器件的几何形状，第二步用于制造电极。在第一个光刻步骤中，石墨烯上涂有一层1340nm厚的光刻胶(图1a)，然后，通过直接激光书写光刻技术(图1b)来定义器件的几何形状，然后在AZ351B（1：4）显影剂中开发暴露的光刻胶，图1c。在这一发展之后，多余的石墨烯用o2等离子体去除石墨烯(图1d)。最后，我们使用不同的协议去除光刻胶层(图1e)，在第二...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言本文提出了使用软垫抛光（第二步去离子水抛光）和机械刷清洗工艺中的颗粒去除模型，并将其与一次抛光对氧化晶片表面的平均颗粒粘附力进行了比较。流体流动引起的水动力太小，无法单独去除浆液颗粒，颗粒很可能通过垫或刷子接触力和水动力阻力一起从表面去除。这一结论与实验观察结果相一致，将对去除力进行估计和补偿。颗粒去除机制需要评估由于流体流动而引起的粗糙度和晶圆之间的颗粒上的水动力，因为它们有助于在清洗过程中去除颗粒，在缓冲或刷子清洗中，除了对颗粒施加水动力外，由于表面能高的软聚合物材料与变形有关，因此大部分是弹性的，JKR粘附模型可用于预测粗糙度变形，其中，r为粒子与衬垫之间的接触半径，接触面积的尺度可以与粒子相比较，这意味着与粒子与晶片之间的粘附力相比可能非常大。f为粒子与粗糙度之间的摩擦系数，当精密强度横扫设备特性时，在一次抛光中证明了该力的强度。在过度抛光过程中，会导致大氧化物面积的严重边缘圆形和小特征的严重侵蚀。因此，这种摩擦力可能在粒子去除过程中发挥重要作用。如果颗粒的粘附力大于颗粒的粘附力，则将从表面去除颗粒。然而，一旦颗粒深入晶片，颗粒粘附力较大，均匀粘附力就很难将其从晶片上拉出来。对于CMP的清洗过程(如图 1)所示，由于粒子和晶圆接触半径与粒子半径相比小，a/1.4R将远远小于k。粒子比滑动或提升更容易脱离表面。在缓冲步骤中，通常使用的垫...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料本文介绍了防止金属和微粒子粘附到晶圆表面的表面活性剂添加药液、螯合剂添加药液、以及能够比以往的BHF更精确地蚀刻各种氧化膜的氟化物添加的低介电常数溶剂。半导体器件是在硅基板上全面形成金属和绝缘膜的薄膜，只蚀刻除去必要的部分，从而形成图案而制作的，要形成高质量的薄膜，基板的高清净化是非常重要的要点，另外，为了实现高集成化，薄膜的正确蚀刻除去是非常重要的要点。图1所示的接触孔底部的自然氧化膜通过湿法工艺去除的情况下，掺杂氧化膜和非掺杂氧化膜同时与蚀刻液混合就会暴露。因此，正确控制各种氧化膜的蚀刻速率变得非常重要，通过使用相对介电常数低的溶剂代替一般作为BHF溶剂使用的水来抑制HF和HF2-的解离，其结果，介绍了只能够选择性地蚀刻掺杂氧化物膜的结果和能够使非掺杂氧化物膜和掺杂氧化物膜的蚀刻速率达到等速的结果。图1 接触孔底部自然氧化膜的去除图2显示的是BHF中的NH、F浓度与BSG膜、热氧化膜(THOX)的蚀刻速率、以及被预测为蚀刻种类的HF、HF2浓度之间的关系。 虽然详细的蚀刻机理尚不清楚，但可以预测，掺杂了三价杂质B的BSG膜的蚀刻种类以HF为主体，仅有Si-o键的热氧化膜的蚀刻种类以HF2一为主体。 已知溶解离子性固体的液体的能力高度依赖于液体的相对介电常数，1价阳离子和阴离子间的吸力与相对介电常数成反比，上述缓冲氢氟酸的溶剂是水，水在25℃下...
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扫码添加微信，获取更多半导体相关资料引言本文介绍了一种用于去除颗粒的化学机械抛光清洗剂，该清洗剂由氟铝氧离子螯合剂和氟铝氧离子表面活性剂组成，通过改变刷子转速、刷子间隙和去离子水流量等参数，进行了一系列实验，以确定最佳清洗效果。原子力显微镜(AFM)测量用于表征铜表面的表面形态和磨粒的去除，用EDX扫描电子显微镜观察和分析了颗粒的形状和元素，获得了化学机械抛光清洗剂的最佳参数。在这些条件下，二氧化硅磨粒被有效去除，提出了刷式洗涤器清洗是CMP清洗剂中最有效的方法，具有较高的物理力清洗性能。实验所有实验均采用300mm覆盖铜晶片切出的铜片(直径10.16mm)，抛光过程采用CMP抛光器进行，工作压力为2psi，压头速度/压板速度为55/60rpm，浆液流量为150ml/min，抛光时间为10s，随后采用CMP清洁剂（G&P，412S）进行铜片处理，清洗液包括FA/OII螯合剂和FA/OI表面活性剂。清洗机在刷子上方有两个独立的喷雾棒，清洗液或DIW从喷雾棒流出，并通过刷子芯流出。图1如图所示1，晶片水平地位于刷子清洗盒中,喷雾棒在刷子的上方,清洗液或DIW从喷雾棒流出，并通过刷芯流出,将转速、清洗时间和电刷间隙作为这些实验的变量,刷状间隙定义为晶片表面与刷状结节之间的距离,间隙越小，对晶片的压力就越大，采用原子力显微镜测定其清洗性能。由于阻挡浆中的过氧化氢，铜在晶片表面被氧化...
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