掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料本文研究了通過等離子體輔助分子束外延(PAMBE)和氫化物氣相外延(HVPE)方法持續(xù)生長的AlN/Si（111）外延結(jié)構(gòu)，通過自催化AlN納米膠在Si（111）襯底上的過度生長，合成了PAMBEAlN緩沖層，并作為厚AlN層進一步HVPE生長的模板。此外，我們還采用鉻薄膜作為表面保護涂層，并相應地增加了層厚，從而避免了表面損傷和背面過刻。在氫氧化鉀溶液中蝕刻這種結(jié)構(gòu)可以導致AlN層從襯底中逐漸分離，同時，還觀察到了樣品表面的幾次損傷，此外，還發(fā)現(xiàn)了AlN層背面過延伸的可能性，這項工作是研究通過氫氧化鉀蝕刻從襯底中分離AlN層的一個延續(xù)，用PAMBE和HVPE法一致合成AlN/Si（111）樣品（見圖1）。 圖1首先，利用VeecoGen200MBE系統(tǒng)，在半絕緣(R10000Ohm×cm)Si（111）基板上生長具有納米柱種子層的AlN薄膜，底物的原外延制備采用改進的白石法進行，在生長前，將Si（111）襯底在T=850°C下退火30min，以去除二氧化硅層，以PAMBEAlN/Si（111）樣品獲得的樣品作為厚AlN層HVPE生長的模板。通過掃描電子顯微鏡(SEM)和x射線衍射(XRD)分析對兩種類型的樣品進行了研究，在KOH：h2o（1：5）溶液中，使用化學蝕刻法鑒定了AlN脫毛層的晶體極性，以及AlN從Si（...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料為了開發(fā)利用三氟化氯氣體對碳化硅外延反應器的原位清洗工藝，研究了去除磁化體上形成的碳化硅膜的蝕刻條件和工藝。通過將蝕刻溫度調(diào)節(jié)到330?C以下，可以去除所形成的碳化硅薄膜，而不會對基座造成明顯的損傷。利用化學氣相沉積（碳化硅）外延晶片4氫碳化硅（碳化硅），開發(fā)了目前和未來工業(yè)所需的動力電子器件，必須通過熱和等離子體增強CVD反應器的反應器清洗技術(shù)去除它們。本研究詳細研究了利用三氟氯氣體制備一種適用于所形成的碳化硅薄膜的碳化硅外延反應器原位清洗工藝的化學反應條件。 圖1圖1顯示了本研究中使用的反應器,以尺寸為3cm×3cm的小碳板作為基座,本研究中使用的基座由高純碳制成，表面覆蓋碳化硅涂層，與工業(yè)CVD反應堆相同,遵循4h碳化硅外延生長過程,在4h碳化硅襯底表面形成30-50μm厚的4h碳化硅外延薄膜。為了進行蝕刻，將具有碳化硅薄膜的基座插入到水平反應器12中，如圖所示1，該反應器由一個氣體供應系統(tǒng)、一個石英室和六個紅外燈組成。供氣系統(tǒng)引入了三氟化氯氣和氮氣，該反應器的橫截面較小，以實現(xiàn)三氟化氯氣體的高消耗效率。石英室的高度和寬度分別為10mm和40mm，磁座通過鹵素燈通過石英室壁發(fā)射的紅外線加熱，六盞紅外燈的功率根據(jù)之前在環(huán)境氮中測量的溫度進行調(diào)整。 圖2圖2顯示了本研究中使用的典型過程。首先，將基座在環(huán)境氮氣中加熱...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料AIN作為一種穩(wěn)定的半導體表面鈍化劑和薄膜表面聲波器件引起了人們的關注，其高熔點和導熱系數(shù)、寬帶隙和優(yōu)異的機械性能、對其他各種應用都有吸引力。與氮化鎵和InN合金化時，形成一個異質(zhì)結(jié)構(gòu)體系，操作譜較寬，作為光學發(fā)射器和探測器，以及具有高溫電子學的潛力，特別是，藍/綠色發(fā)光二極管和紫外探測器的高質(zhì)量單晶在氧化鋁和其他底物上外延生長的進展，藍/綠色發(fā)光二極管和紫外探測器的最新進展成為可能。對AIN和相關合金應用的一個關鍵要求是開發(fā)用于器件結(jié)構(gòu)圖案化的受控濕和干蝕刻技術(shù)，各種不同的蝕刻溶液已被用于非晶或多晶AIN，但迄今為止沒有一種被證明適用于單晶材料，對于等離子體輔助化學氣相沉積AIN在Si或III-V襯底上，膨脹或反應性蒸發(fā)的薄膜也在沸騰的HF/H2o、14-16HNO3/HF17或稀釋的NaOH18溶液中被蝕刻，由于缺乏可靠的單晶材料濕蝕刻溶液，氮化物材料的等離子體蝕刻方法備受關注，在之前已經(jīng)證明了在ch4/h2-、氯氣-或br2基的等離子體化學中，AIN的光滑各向異性干蝕刻。三甲胺丙烷和氮通量從電子回旋共振~ECR！等離子體源~脈波波MPOR610，以2.45GHz和200W正向功率作為生長化學品，在砷化鎵上生長的AIN是多晶的，而在氧化鋁上生長的AIN是缺陷單晶，研究了兩種不同的單晶樣品：第一個有一個雙晶x射線衍射峰寬~的半最大寬度，400弧...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料研究了含少量銅的氫氧化鉀水溶液中Sill10)的蝕刻作用，結(jié)果表明，在氫氧化鉀水溶液中，100ppb級的銅形成了錐形的硅山丘，使蝕刻表面粗糙。結(jié)果還表明，100ppb水平的銅降低了蝕刻速率，因為小山丘是由緩慢蝕刻的平面組成的。為了更穩(wěn)定地獲得光滑的加工表面，因為蝕刻的加工表面影響微結(jié)構(gòu)的強度和彈性行為。在使用KOH水溶液蝕刻{110}面硅晶片的研究中，當KOH水溶液的濃度為30-40重量%時，可以獲得更光滑的加工表面，并且蝕刻表面上的微金字塔的出現(xiàn)次數(shù)根據(jù)硅晶片的熱處理條件而不同。 另一項研究表明，反應產(chǎn)物和蝕刻反應產(chǎn)生的氫與Si各向異性蝕刻表面粗糙度的原因有關，然而，尚未獲得關于ppb級雜質(zhì)的影響的知識，在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)ppb級的微量Cu影響蝕刻表面粗糙度和速度。使用32重量%KOH水溶液（85%KOH試劑，關東化學制造，用純水稀釋）作為蝕刻液，對于KOH水溶液，用ICP-MS（橫河PMS-200）分析液體中金屬雜質(zhì)的量，確認添加Cu之前液體中Cu的量，然后添加Cu并進行蝕刻實驗。 將Cu添加到H水溶液中是通過使用用于原子吸收分析的金屬標準溶液并將其與化學品中所含的含量相加來獲得的。蝕刻表面的粗糙度為10點平均粗糙度Rz，該10點平均粗糙度Rz是由表面粗糙度計測量的表面形狀的粗糙度曲線計算的，用SEM觀察蝕刻表面的形狀，并用俄歇電子能譜分析...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料在本文中，我們將專注于一種新的化學變薄技術(shù)，該技術(shù)允許晶圓變薄到50µm或更少，均勻性更好，比傳統(tǒng)的變薄成本更低。我們還將討論處理無任何類型晶圓載體的薄晶圓的方法。晶片減薄可通過幾種方式進行：1）研磨晶片（通常為100至150µm），2）通過化學機械拋光，可使晶片厚度降至50µm或更少，3）通過化學蝕刻，使晶片變薄，消除研磨和拋光留下的地下?lián)p傷，4）通過等離子體蝕刻。通常研磨和其他方法的組合是最有效的薄模溶液的途徑。大多數(shù)薄晶圓處理是通過將晶圓與臨時載體粘合，從而以與傳統(tǒng)的較厚晶圓幾乎相同的方式處理晶圓。然而，在一些應用中，由于產(chǎn)量、經(jīng)濟、工藝流程或器件性能的原因，最好沒有載體來處理晶片?；瘜W變薄是消除損傷和減輕研磨和拋光留下的應力的必要步驟?；瘜W稀薄也是拋光（磨薄后）作為制造超薄晶圓的替代方法。它的另一個好處是，完全消除了導致其他技術(shù)可能留下的導致?lián)p傷或表面特征。濕蝕刻涉及液體和固體基底之間的相互作用，它通常是最快、最經(jīng)濟的方法。當襯底兩側(cè)可能濕潤時，浸泡是蝕刻和變薄是常見選擇。如果襯底只能暴露在一側(cè)的蝕刻劑中，那么自旋或噴霧將成為合理的候選者，但每個都有其缺點，如徑向和輸運引起的不均勻性。根據(jù)特定的包裝或設備要求，改進的均勻性(就TTV而言)通常是一個重要的考慮因素；傳統(tǒng)技術(shù)在保持在允許的TTV要求范圍內(nèi)可以去除...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料本研究利用大氣等離子體，以等離子體表面處理取代化學輔助有機清洗工藝，減少三氯乙烯和氫氧化鈉等化學物質(zhì)的使用。通過采用大氣等離子體處理，在不使用危險化學品的情況下，獲得勉強可接受的電鍍和清潔結(jié)果，實驗結(jié)果表明，從環(huán)境友好的角度來看，用等離子體處理代替化學過程是合理的，此外，還對浸錫/銅進行了等離子體處理，以了解等離子體處理的錫/銅的可焊性，用于實際工業(yè)應用。本實驗采用的MyPLTM最大直列可處理300 mm的電路板尺寸，適用于大體積微電子封裝制造環(huán)境，該系統(tǒng)由射頻電源系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)和等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)三部分組成，射頻電源系統(tǒng)采用13.56兆赫射頻電源，帶有自動阻抗匹配模塊，氣體輸送系統(tǒng)有四個帶數(shù)字控制系統(tǒng)的質(zhì)量流量控制器。 圖1實驗的起點是通過掃描電鏡圖像比較鍍銅樣品，掃描電鏡圖像是通過常規(guī)化學清洗和等離子清洗從樣品中獲得的,將兩個銅箔樣品用水清洗，用化學試劑和等離子體有機清洗，用H2SO4酸洗，并用硫酸銅4H20對清洗后的銅樣品進行電鍍。圖1顯示了電鍍后的掃描電鏡圖像，但是不清楚哪種清洗方法優(yōu)于另一種,似乎圖1(b)是等離子體清潔的樣品，顯示了局部形成的稍大的銅顆粒，但是圖1(a)顯示了更均勻的表面。通過掃描電鏡圖像觀察清潔效果可能會導致表面的近視，因此在以下實驗中選擇了更寬的觀察視野。 圖2化學清洗是通過將樣品浸入化學物質(zhì)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料引言為了充分實現(xiàn)Ⅲ-氮化物的潛力，由于Ⅲ-氮化物的三維蝕刻技術(shù)尚未成熟，因此需要開發(fā)更強大的三維自上而下蝕刻技術(shù)。結(jié)合實驗室開發(fā)的兩步自上而下的制造工藝，我們研究了85%h3po4蝕刻對高長寬比氮化鎵、AIGaN和AIN納米線的影響。 氮化鎵納米線的氫氧化鉀蝕刻法·氮化鎵在AZ400K中蝕刻，得到有序、高、高寬比、原子上側(cè)壁光滑的納米線·對氫氧化鉀蝕刻過程進行了研究，通過快速蝕刻部位的消失和緩慢蝕刻部位的出現(xiàn)，顯示了側(cè)壁蝕刻部位的凹/凸階梯模型 通過兩步自上而下的過程進行蝕刻 ·晶片級掩蔽最初使用自組裝的硅球單層·EBL允許使用具有不同橫截面的高度控制的納米結(jié)構(gòu)陣列 AlGaN在熱磷酸中的刻蝕 熱磷酸中的側(cè)蝕速率與鋁含量的關系·納米線尖端的橫向（非極性）蝕刻在所有四種襯板的尺寸上是一致的、可量化的尺寸·氮化鎵與14%AIGAN明顯相似，65%AIGaN與AIN明顯相似·這表明有不同的快速蝕刻平面暴露在較高的鋁含量下 延長氮化鎵納米線延長拉伸時間·800nm起始直徑NW的臨界蝕刻時間為55min·延長蝕刻時間導致破裂和過度蝕刻·HAADF-STEM表明，在過度蝕刻過程中沒有暴露的系統(tǒng)平面&#...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料關于氮化硅和二氧化硅層上的金屬去除，先前的研究表明，通過蝕刻幾埃的受污染材料可以實現(xiàn)非常有效的清洗，通過為多晶硅蝕刻和晶圓變薄而開發(fā)的濕蝕刻化學方法，可以獲得最高的硅蝕刻速率（每分鐘幾微米），這些化學物質(zhì)通常是HF/HNO3混合物、FNPS(HF/HNO3/H3po4/h2so4)或商業(yè)解決方案，如默克紡絲機®系列,然而，由于蝕刻的硅的厚度和均勻性難以控制，這些化學方法不適合重復清洗步驟。此外，二氧化硅和氮化硅的蝕刻速率降低了10到100倍，所以無論基質(zhì)如何，都不能使用相同的配方,研究發(fā)現(xiàn)，直高頻清洗對二氧化硅和氮化硅的銅去污非常有效,在工業(yè)環(huán)境中，通過僅蝕刻7A的氮化硅，銅污染可從1012at/cm²降低到1010at/cm²,雖然這種清洗方案目前用于集成電路制造廠，但它不能解決硅表面的金屬去污，特別是過渡金屬，因為它不蝕刻硅或具有較低的氧化還原電位值,如果可以通過調(diào)整稀釋度和化學比來控制Si和二氧化硅上的蝕刻速率，則不會蝕刻氮化硅。在這項研究中，我們研究了一種解決方案，使我們能夠通過改變混合物成分和溫度來“調(diào)整”和控制硅、氮化硅和氧化硅的蝕刻速率,我們選擇了一種h2o：h2o2：h2so4：HF(dHF-SPM)混合物，因為它可以獨立地控制3種感興趣材料的蝕刻速率，而不會粗糙硅表面,含dHF-SPM混合物的硅蝕刻...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料本研究探討了生長后冷卻和生長前加熱過程中AlN表面無意污染的機制，以及這種污染對光學性能的影響。首先，研究了生長后冷卻過程中的流動氣體對生長后的AlN表面性能的影響，在1450ºC下培養(yǎng)200μm厚的同型外延層，然后在添加氨的H2/N2載流氣中(輸入分壓：1.6×10-3atm)的速率冷卻至室溫(RT)，以防止AlN表面分解，為了進行比較，我們用4個相同的方法制備了另一個樣品，但在生長后冷卻時沒有添加氨。其次，研究了在添加和不含氨的H2/N2載氣中加熱的HVPE生長的AlN層的表面污染，為此，如上所述，HVPE-AlN層在PVT-AlN襯底上生長，但襯底在沒有氨供應的情況下冷卻到RT，使AlN表面暴露在H2蝕刻中，然后在有無氨(輸入分壓氨：1.6×10-3atm)的載氣中再次加熱至1450ºC，再生長若干μm厚的AlN層，形成HVPE-AlN/HVPE-AlN“界面”。第三，利用由HVPE生長層制備的HVPE-AlN基底，研究了熱處理氣氛和溫度的影響，基底在有和沒有氨供應的載氣(輸入分壓氨：1.6×10-3atm)的溫度下被加熱至1350-1450ºCatm的溫度，將底物在每個溫度下保持1min，然后以5ºC/min的速率冷卻到室溫。利用10Hz的脈沖ArF準分子激光器(λ=1...
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掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料本文研究了高質(zhì)量單晶基板的制備，利用原子力顯微鏡技術(shù)研究了葉片的生長機理，已經(jīng)確定，在這些顆粒中，大的單晶顆粒以螺釘位錯密度低于5×104cm-3生長，而邊緣的位錯密度較低（未觀察到），利用化學機械拋光(CMP)和AFM成像技術(shù)，分別制備了高質(zhì)量的外延生長AlN單晶基底物并進行了表征。此外，還研究了氫氧化鉀溶液對AlN的N端面和al端面的差異蝕刻效應，為了識別N端或鋁端面，采用了聚合束電子衍射法。我們研究了氫氧化鉀溶液對高質(zhì)量單晶基底上沿c軸晶體學方向的N端和鋁端表面的影響。此外，我們還討論了一種基于tem的方法，以明確地沿c軸識別N端面和al端面。在晶體IS設施中(見圖1)，使用Slack和McNelly開發(fā)的升華-再凝結(jié)技術(shù)首次生產(chǎn)了直徑高達10mm的AlN束，該技術(shù)顯示晶體生長速率高達0.3mm/小時,對生長小面的AFM成像揭示了關于AlN生長機制的有趣信息。如圖2所示的晶體生長正面面的原子排列與六角形菱形晶c面正面的特征結(jié)構(gòu)相對應，0.25nm高的單層臺階由三角形組成的三角形片段組成，每個連續(xù)單層上的三角形相對于前一單層旋轉(zhuǎn)60o或180o，方向的一步，一層每個邊緣原子只有一個斷裂鍵，下一層的平行步驟是每個邊緣原子有2個斷裂鍵；后一層中每個邊緣原子又有1個斷裂鍵的步驟相對于前一層中的步驟以60°角運行，這些步驟的直段表...
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