掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言我們報(bào)道了一種紫外(UV)光刻和直接書(shū)寫(xiě)的方法，其中曝光模式和劑量都是由互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)控制的微像素化發(fā)光二極管陣列決定的。來(lái)自演示器8x8氮化鎵微像素LED的370nm紫外光使用兩個(gè)背對(duì)背顯微鏡物鏡投射到光刻膠覆蓋的基底上，允許控制去除。在目前的設(shè)置中，該系統(tǒng)能夠在直徑為~8µm的圓形點(diǎn)中為每個(gè)成像像素提供高達(dá)8.8W/cm2。我們展示了用正光刻膠和負(fù)光刻膠書(shū)寫(xiě)的示例結(jié)構(gòu)。 光刻技術(shù)是微圖案化的首選方法， 按照最近報(bào)道的方法設(shè)計(jì)了CMOS控制裝置，使交替像素可操作，從而得到了一個(gè)發(fā)光的8x8陣列[圖]1(a)]。這是由于凹凸鍵合過(guò)程，目前限制了像素到像素間距為~200µm。 圖1CMOS裝置允許單個(gè)微像素、方波和脈沖操作[8]的連續(xù)波(CW)操作。在CW操作中，我們測(cè)量了一個(gè)裸像素，在370nm的驅(qū)動(dòng)電流為80.0mA(340µW在20mA)下提供高達(dá)604µW的光功率。方波的頻率（脈沖模式下的重復(fù)頻率）可由片上電壓控制振蕩器(VCO)從6MHz到800MHz之間設(shè)置，使用外部時(shí)鐘設(shè)備，可以選擇任何頻率，在脈沖模式下，可以控制脈沖的持續(xù)時(shí)間，范圍從300ps到40ns。成像后測(cè)量的27mA的光譜特征證實(shí)其接近Hgi線操作(峰值在370nm，F(xiàn)WHM為15nm)。CMOS控制裝...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文涉及一種晶片干洗系統(tǒng)，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種能夠提高對(duì)晶片的干燥效率的馬蘭戈尼型(MARANGONI)TYPE)干洗系統(tǒng)。馬蘭戈尼型干燥劑系統(tǒng)，可以提高晶片的干燥效率。 上述干燥劑系統(tǒng)將低表面張力的異丙醇蒸氣噴射到晶片的表面，使存在于上述晶片表面的去離子水干燥，干洗系統(tǒng)配備充有去離子水的殼體及充有異丙醇的液罐，殼體內(nèi)內(nèi)置晶片，所述液罐設(shè)有產(chǎn)生異丙醇蒸氣的泡泡器，殼體的上部安裝有內(nèi)置第一散流器的引擎蓋，所以殼體的兩側(cè)部分別安裝有第二和第三散流器。 第一至第三散流器收納所述異丙醇蒸氣，分別向晶片的上部及兩側(cè)部噴射，異丙醇蒸氣由來(lái)自氮源的套利性氮?dú)鈧鬟f到所述第一至第三間雜波，異丙醇蒸氣由上述第一至第三散流器向晶片的上部及兩側(cè)部噴射，從而提高了對(duì)晶片的干燥效率。為了提高半導(dǎo)體元件的質(zhì)量，必須通過(guò)清洗工藝，由于上述脫離子水具有溶解硅的性質(zhì)，必須完全干燥晶片，以避免在清洗工藝后形成脫離子水中的水斑（WATER SPOT）。為了提高對(duì)上述晶片的干燥效率，近年來(lái)采用了利用馬蘭戈尼效應(yīng)(MARANGONI)EFFECT)的干燥方法， 馬蘭戈尼干燥方法是在一個(gè)液區(qū)存在兩個(gè)不同表面張力區(qū)的情況下，利用液從表面張力小的區(qū)域向表面張力大的區(qū)域流動(dòng)的原理對(duì)晶片進(jìn)行干燥。 圖1 顯示以往晶片干燥用馬蘭戈尼型干燥劑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概略圖如圖1中所城市的那樣，以往...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言石墨烯與通常應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)光刻過(guò)程中的聚合物的高親和力，并且不可避免地會(huì)改變石墨烯的電學(xué)性質(zhì)，通過(guò)拉曼光譜和電輸運(yùn)研究，我們將石墨烯器件的室溫載流子遷移率與石墨烯中有序域的大小聯(lián)系起來(lái)。我們還發(fā)現(xiàn)這些有序結(jié)構(gòu)域的大小受到光刻后清洗過(guò)程的高度影響。最后表明，通過(guò)使用聚（二甲基戊二酰亞胺）(PMGI)作為保護(hù)層，提高了CVD石墨烯器件的產(chǎn)量。相反，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法制造的器件相比，它們的電學(xué)性能會(huì)惡化。在高質(zhì)量石墨烯的幾種合成方法中，化學(xué)氣相沉積(CVD)是大規(guī)模生產(chǎn)最常用的方法之一。然而，石墨烯基器件大規(guī)模生產(chǎn)的挑戰(zhàn)是基于石墨烯的電子工業(yè)全面發(fā)展的巨大障礙。這是由于難以避免石墨烯的結(jié)構(gòu)降解和化學(xué)污染。因此，在本研究中，我們利用拉曼光譜和電輸運(yùn)技術(shù)進(jìn)行了研究。 實(shí)驗(yàn)我們?cè)?00納米厚的二氧化硅層上使用了CVD石墨烯，石墨烯器件是在場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)(GFET)中通過(guò)兩個(gè)光刻步驟生產(chǎn)出來(lái)的（圖1）。第一步用于定義石墨烯器件的幾何形狀，第二步用于制造電極。在第一個(gè)光刻步驟中，石墨烯上涂有一層1340nm厚的光刻膠(圖1a)，然后，通過(guò)直接激光書(shū)寫(xiě)光刻技術(shù)(圖1b)來(lái)定義器件的幾何形狀，然后在AZ351B（1：4）顯影劑中開(kāi)發(fā)暴露的光刻膠，圖1c。在這一發(fā)展之后，多余的石墨烯用o2等離子體去除石墨烯(圖1d)。最后，我們使用不同的協(xié)議去除光刻膠層(圖1...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文提出了使用軟墊拋光（第二步去離子水拋光）和機(jī)械刷清洗工藝中的顆粒去除模型，并將其與一次拋光對(duì)氧化晶片表面的平均顆粒粘附力進(jìn)行了比較。流體流動(dòng)引起的水動(dòng)力太小，無(wú)法單獨(dú)去除漿液顆粒，顆粒很可能通過(guò)墊或刷子接觸力和水動(dòng)力阻力一起從表面去除。這一結(jié)論與實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果相一致，將對(duì)去除力進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償。 顆粒去除機(jī)制需要評(píng)估由于流體流動(dòng)而引起的粗糙度和晶圓之間的顆粒上的水動(dòng)力，因?yàn)樗鼈冇兄谠谇逑催^(guò)程中去除顆粒，在緩沖或刷子清洗中，除了對(duì)顆粒施加水動(dòng)力外，由于表面能高的軟聚合物材料與變形有關(guān)，因此大部分是彈性的，JKR粘附模型可用于預(yù)測(cè)粗糙度變形，其中，r為粒子與襯墊之間的接觸半徑，接觸面積的尺度可以與粒子相比較，這意味著與粒子與晶片之間的粘附力相比可能非常大。f為粒子與粗糙度之間的摩擦系數(shù)，當(dāng)精密強(qiáng)度橫掃設(shè)備特性時(shí)，在一次拋光中證明了該力的強(qiáng)度。在過(guò)度拋光過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致大氧化物面積的嚴(yán)重邊緣圓形和小特征的嚴(yán)重侵蝕。因此，這種摩擦力可能在粒子去除過(guò)程中發(fā)揮重要作用。如果顆粒的粘附力大于顆粒的粘附力，則將從表面去除顆粒。然而，一旦顆粒深入晶片，顆粒粘附力較大，均勻粘附力就很難將其從晶片上拉出來(lái)。對(duì)于CMP的清洗過(guò)程(如圖 1)所示，由于粒子和晶圓接觸半徑與粒子半徑相比小，a/1.4R將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于k。粒子比滑動(dòng)或提升更容易脫離表面。在緩沖步驟中，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文介紹了防止金屬和微粒子粘附到晶圓表面的表面活性劑添加藥液、螯合劑添加藥液、以及能夠比以往的BHF更精確地蝕刻各種氧化膜的氟化物添加的低介電常數(shù)溶劑。半導(dǎo)體器件是在硅基板上全面形成金屬和絕緣膜的薄膜，只蝕刻除去必要的部分，從而形成圖案而制作的，要形成高質(zhì)量的薄膜，基板的高清凈化是非常重要的要點(diǎn)，另外，為了實(shí)現(xiàn)高集成化，薄膜的正確蝕刻除去是非常重要的要點(diǎn)。圖1所示的接觸孔底部的自然氧化膜通過(guò)濕法工藝去除的情況下，摻雜氧化膜和非摻雜氧化膜同時(shí)與蝕刻液混合就會(huì)暴露。 因此，正確控制各種氧化膜的蝕刻速率變得非常重要，通過(guò)使用相對(duì)介電常數(shù)低的溶劑代替一般作為BHF溶劑使用的水來(lái)抑制HF和HF2-的解離，其結(jié)果，介紹了只能夠選擇性地蝕刻摻雜氧化物膜的結(jié)果和能夠使非摻雜氧化物膜和摻雜氧化物膜的蝕刻速率達(dá)到等速的結(jié)果。 圖1 接觸孔底部自然氧化膜的去除圖2顯示的是BHF中的NH、F濃度與BSG膜、熱氧化膜(THOX)的蝕刻速率、以及被預(yù)測(cè)為蝕刻種類(lèi)的HF、HF2濃度之間的關(guān)系。 雖然詳細(xì)的蝕刻機(jī)理尚不清楚，但可以預(yù)測(cè)，摻雜了三價(jià)雜質(zhì)B的BSG膜的蝕刻種類(lèi)以HF為主體，僅有Si-o鍵的熱氧化膜的蝕刻種類(lèi)以HF2一為主體。 已知溶解離子性固體的液體的能力高度依賴于液體的相對(duì)介電常數(shù)，1價(jià)陽(yáng)離子和陰離子間的吸力與相對(duì)介電常數(shù)成反比，上述緩沖氫氟酸的溶劑是水...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文介紹了一種用于去除顆粒的化學(xué)機(jī)械拋光清洗劑，該清洗劑由氟鋁氧離子螯合劑和氟鋁氧離子表面活性劑組成，通過(guò)改變刷子轉(zhuǎn)速、刷子間隙和去離子水流量等參數(shù)，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，以確定最佳清洗效果。原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量用于表征銅表面的表面形態(tài)和磨粒的去除，用EDX掃描電子顯微鏡觀察和分析了顆粒的形狀和元素，獲得了化學(xué)機(jī)械拋光清洗劑的最佳參數(shù)。在這些條件下，二氧化硅磨粒被有效去除，提出了刷式洗滌器清洗是CMP清洗劑中最有效的方法，具有較高的物理力清洗性能。 實(shí)驗(yàn)所有實(shí)驗(yàn)均采用300mm覆蓋銅晶片切出的銅片(直徑10.16mm)，拋光過(guò)程采用CMP拋光器進(jìn)行，工作壓力為2psi，壓頭速度/壓板速度為55/60rpm，漿液流量為150ml/min，拋光時(shí)間為10s，隨后采用CMP清潔劑（G&P，412S）進(jìn)行銅片處理，清洗液包括FA/OII螯合劑和FA/OI表面活性劑。清洗機(jī)在刷子上方有兩個(gè)獨(dú)立的噴霧棒，清洗液或DIW從噴霧棒流出，并通過(guò)刷子芯流出。 圖1 如圖所示1，晶片水平地位于刷子清洗盒中,噴霧棒在刷子的上方,清洗液或DIW從噴霧棒流出，并通過(guò)刷芯流出,將轉(zhuǎn)速、清洗時(shí)間和電刷間隙作為這些實(shí)驗(yàn)的變量,刷狀間隙定義為晶片表面與刷狀結(jié)節(jié)之間的距離,間隙越小，對(duì)晶片的壓力就越大，采用原子...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 用氟化氫-氯化氫-氯氣混合物進(jìn)行各向異性酸性蝕刻是一種有效的方法 單晶硅晶片紋理化的替代方法 在晶片表面形成倒金字塔結(jié)構(gòu)[1，2]形貌取決于以下成分 蝕刻混合物硅在HF-HClCl2混合物中的擴(kuò)散控制溶解過(guò)程通過(guò)改變流量形成各種形態(tài) 蝕刻混合物的速度[4，5]超聲波輔助導(dǎo)致蝕刻的高速運(yùn)動(dòng) 晶片表面的混合物 參數(shù)影響 高濃度的高頻導(dǎo)致拋光晶片表面紋理化，大量的鹽酸氯氣濃度需要提高晶片表面和蝕刻率，超聲輔助表面的高流速有利于紋理化和增加蝕刻率超聲輔助導(dǎo)致溫度上升，因?yàn)槟芰枯斎敫撸瑴囟壬呓档土寺葰庠谖g刻混合物中的溶解度，降低了蝕刻率和反射率。 反射率測(cè)量 氯氣注入高頻-HCl溶液之前和蝕刻單晶硅片高蝕刻率高達(dá)0.45µmmin-1片分別浸入水平或25垂直蝕刻溶液超聲波場(chǎng)從底部或兩側(cè)蝕刻槽反射率下降到6.3%。超聲波場(chǎng)在撞擊固體物體時(shí)減弱，形態(tài)從晶圓邊緣到中間變化，因?yàn)橄噜従A的聲影在晶圓中間蝕刻多個(gè)晶片時(shí)反射率在薄片中惡化，之間距離較低，同時(shí)從底部用超聲波場(chǎng)水平蝕刻，效果最好。 結(jié)果 HF-HCl-Cl2溶液允許各向異性蝕刻過(guò)程，產(chǎn)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文研究了簡(jiǎn)單的化學(xué)清洗技術(shù)，易于在制造環(huán)境中使用，并使氮化鎵表面無(wú)損傷。 描述了使用同步加速器輻射~SR，研究氮化鎵的電子結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)濕式化學(xué)清洗序列后再加熱的表面，通過(guò)使用在200-1000eV范圍內(nèi)的SR，我們監(jiān)測(cè)了Ga、N、O和C的核心水平，表明在硫酸/過(guò)氧化氫處理后，一種弱結(jié)合的碳氧化物被化學(xué)吸附到氮化鎵表面，并通過(guò)加熱去除。 實(shí)驗(yàn)利用同步輻射對(duì)電子結(jié)構(gòu)的近表面探測(cè)，來(lái)確定一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的清潔處方，以去除氮化鎵表面的碳和氧，利用光子能量范圍為200~1000eV的單色同步加速器輻射進(jìn)行光電發(fā)射電子能譜分析。用半球形能量分析儀對(duì)發(fā)射的光電子進(jìn)行分析，其能量分辨率約為0.2eV。所有已知感興趣的元素的核心水平強(qiáng)度~Ga、N、C和O！在探測(cè)氮化鎵表面的最后幾個(gè)單分子層時(shí)進(jìn)行了測(cè)量。這種表面靈敏度是所使用的光子能量的短逃逸深度的直接結(jié)果，我們估計(jì)為一個(gè)或兩個(gè)晶格單元單元。研究了清洗過(guò)程的化學(xué)性質(zhì)、退火環(huán)境和退火過(guò)程的溫度。纖鋅巖氮化鎵~0001，薄膜為p型~Mg摻雜53 1017 cm2 3 -1 3 1018 cm2 3，0.1mm厚，分子束外延生長(zhǎng)在c軸藍(lán)寶石基底上的AlN緩沖層上。通過(guò)優(yōu)化III-V清洗中傳統(tǒng)的硫酸化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)了清洗化學(xué)性質(zhì)。濕化學(xué)處理為4：1硫酸~51%，到過(guò)氧化氫的~值為30%，氨純度為99.9...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文研究了外延沉積前原位工藝清洗的效果，該過(guò)程包括使用溶解的臭氧來(lái)去除晶片表面的有機(jī)物，此外，該過(guò)程是在原位進(jìn)行的，沒(méi)有像傳統(tǒng)上那樣將晶圓從工藝轉(zhuǎn)移到?jīng)_洗罐。結(jié)果表明，與不使用溶解臭氧作為表面處理的工藝相比，溶解臭氧顯著提高了產(chǎn)率。另外還表明，稀釋化學(xué)物質(zhì)和原位高頻/干燥是先進(jìn)IC制造中成功沉積晶圓加工所需的關(guān)鍵因素。以下研究提供了證明在干燥機(jī)中一步稀釋現(xiàn)場(chǎng)高頻的數(shù)據(jù)和過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)所有實(shí)驗(yàn)都是在Naura-Akrion的GAMATM自動(dòng)濕站上進(jìn)行的，該站能夠執(zhí)行多罐序列和單罐原位過(guò)程。在外延生長(zhǎng)步驟之前，硅片在工具中進(jìn)行處理，用于進(jìn)行外延前清洗。裸硅晶片用虛擬氧化物晶片處理，交替或夾心，以模擬圖案晶片的情況。為了抵消高水平的污染過(guò)程，采用了多種清洗技術(shù)，并與傳統(tǒng)的多罐方法進(jìn)行了比較。使用的材料是：配備GAMATM濕工作臺(tái)的LuCIDTM干燥機(jī)（高頻控制注射），KLA-Tencor表面掃描(≥0.12µm檢查)，低顆粒計(jì)數(shù)的裸硅晶片和熱氧化物晶片。濃度和參數(shù)：100：1HF（23oC）、400：1dHF（23oC）、1：2：50dSC1（50oC和800W）、DIO3沖洗（23oC下~5-10ppm）。 結(jié)果與討論典型的標(biāo)準(zhǔn)工藝是使用高溫的h2預(yù)烘烤來(lái)分離晶片上的天然氧化物，以為外延層沉積準(zhǔn)備表面。然而，需要較低的...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料從表面科學(xué)的角度和器件制造的角度來(lái)看，半導(dǎo)體基底的清潔是一個(gè)非常重要的方面。作為一種簡(jiǎn)單而低溫的硅清洗方法，報(bào)告了一種高效、相對(duì)簡(jiǎn)單的Ge襯底清洗方法。最后，我們描述了一種高效、簡(jiǎn)單的Ge襯底清洗方法。光譜和微觀證據(jù)表明，這種方法確實(shí)對(duì)后續(xù)的生長(zhǎng)研究很有用。首先，晶片在運(yùn)行的去離子水中清洗，并在HF中沖洗(I-IF：H，O以9：1的比例沖洗，然后再在自來(lái)水中進(jìn)行清洗。將樣品浸入H、O、（H、O*：H、O按9：1的比例）中10-15s，然后用自來(lái)水洗滌，制備一層薄薄的氧化物，將樣品浸入相同的高頻溶液中5-10s，從而蝕刻氧化層，這個(gè)過(guò)程重復(fù)3-5次，該程序確保了Ge的多個(gè)原子層的去除。以同樣的方法將晶片浸入H、OZ（H、Oz：H、O的9：1比）中浸泡10-15s，制備最終的氧化物層，樣品通過(guò)吹制N2氣體進(jìn)行干燥，并裝入U(xiǎn)HV腔室，所有的濕式清洗過(guò)程均在分析設(shè)備保存的同一潔凈室內(nèi)進(jìn)行，樣品在300°C下退火20-30min，并在約500°C下進(jìn)一步退火15min。兩步退火是用于必要的出氣和隨后的氧化層分解。 圖1在圖中1我們繪制了氧化的Ge（100）表面和退火后的HeIUPS光譜。如圖1所示，O2p態(tài)在5.2eV左右表現(xiàn)出一個(gè)明顯的峰，該峰的結(jié)合能與硅表面的氧化物的結(jié)合能不同，這種差異和與鍺表面氧化過(guò)程相關(guān)的效應(yīng)將在接下...
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