掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 在作為半導(dǎo)體光刻原版的光掩模中，近年來，與半導(dǎo)體晶圓一樣，圖案的微細(xì)化正在發(fā)展。 在半導(dǎo)體光刻中，通常使用1/4～1/5的縮小投影曝光，因此光掩模上的圖案線寬是晶圓上線寬的4～5倍，雖然要求分辨率比半導(dǎo)體工藝寬松，但近年來，從邊緣粗糙度、輪廓形狀等角度來看，干蝕刻已成為主流。 半導(dǎo)體用光掩模是對在合成石英基板上成膜的鉻、氧化鉻、氮化鉻等鉻系薄膜進(jìn)行圖案化的掩模，特別是在尖端光刻用掩模中，現(xiàn)狀是從硝酸鈰系的濕蝕刻劑加工，基本完成了向氯、氧系混合氣體的等離子蝕刻加工的轉(zhuǎn)移。 實(shí)驗(yàn) 關(guān)于半導(dǎo)體光刻技術(shù)，在移位掩模技術(shù)中，多采用大小中最小間距的半數(shù)，在世代或技術(shù)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行討論。 到目前為止，為了實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，主要是通過光刻的短波長化來應(yīng)對，但近年來，圖案的精細(xì)化正在以超過短波長化的速度發(fā)展。 如表1所示，從180nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)開始，晶圓上的解像線寬變得低于曝光波長，在今天的90nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，變得不到一半有嗎？ 另外，關(guān)于預(yù)定于2007年開始量產(chǎn)的65nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)，也在繼續(xù)開發(fā)193nm波長下的曝光，現(xiàn)狀是要求形成波長1/3的線寬。 圖2 ...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言由于玻璃材料具有耐用性，光滑性，高絕緣性和透明性的特點(diǎn)，近年來，除了顯示器，光學(xué)元件和記錄介質(zhì)外，人們對其應(yīng)用于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）和類似TAS（微全分析系統(tǒng)）等新領(lǐng)域的期望越來越高。 此外，還研究了許多將玻璃材料與金屬等不同種類的材料接合以制造新功能元件的方法。 特別是多成分玻璃表面的性質(zhì)與帕爾克有很多不同，最表面的組成、硅烷醇基等官能基、水分和有機(jī)物的吸附等因素對表面的耐候性、耐化學(xué)性、與異種材料的粘著性、包括加工性在內(nèi)的機(jī)械特性等有各種各樣的影響。 因此，在新功能材料中控制或改性表面性質(zhì)是重要課題之一。基本原理是利用了在加載壓力的情況下，在玻璃表面形成壓縮層后，該部位的耐酸性，特別是腐植酸引起的耐蝕刻性發(fā)生較大變化的現(xiàn)象。 在本方法的要素技術(shù)中，有機(jī)械加工工藝和化學(xué)方面的玻璃表面的改質(zhì)這2個(gè)方面。 在本綜述中，筆者等人將從迄今為止的研究中，首先從表面改質(zhì)的觀點(diǎn)，介紹壓力加載引起的玻璃表面化學(xué)性質(zhì)的變化，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后闡述其在微細(xì)加工中的應(yīng)用。 實(shí)驗(yàn)在此，首先對鋁硅酸鹽類玻璃的結(jié)果進(jìn)行說明。 圖1顯示的是，對于含有堿金屬氧化物、堿土金屬酸化物及微量氧化物等的各種鋁硅酸鹽類玻璃，關(guān)注作為主要成分且形成玻璃骨架的SiO*和AkOia， 在沒有加載壓力的部位，隨著SiO―AU0S的減少，蝕刻速度顯著增大。 圖1（S...
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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 太陽能電池的世界生產(chǎn)量相當(dāng)于每年約1.2 GW（2004年，換算成峰值發(fā)電能力），其組件的總面積達(dá)到1千萬m。 制造的太陽能電池的80%以上是使用單晶或多晶硅晶圓的晶系硅，預(yù)計(jì)其生產(chǎn)量今后也會加速增加。 與此同時(shí)，確立能夠適應(yīng)這種大規(guī)模生產(chǎn)的制造技術(shù)將變得越來越重要。 一般的晶系硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)概略如圖1所示，其中，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)行了很多努力。 其中，降低硅晶圓表面反射率、降低光反射損耗的技術(shù)是提高效率的關(guān)鍵。 平坦的硅晶圓的反射率在波長400～1100nm下平均為40%左右，非常高，產(chǎn)生了很大的損耗。 圖1 普通晶系硅太陽能電池的結(jié)構(gòu) 表面涂有折射率小于硅的透明薄膜作為抗反射膜。 具體來說，使用的是二氧化鈦（單晶太陽能電池的情況）和氮化硅（多晶太陽能電池的情況）等薄膜。 另一項(xiàng)降低表面反射率的重要技術(shù)是在硅晶圓表面形成具有細(xì)微凹凸形狀的結(jié)構(gòu)（稱為紋理結(jié)構(gòu)）。 一般的紋理結(jié)構(gòu)是幾μ～幾十μm大小的凹凸。 圖2紋理結(jié)構(gòu)的效果 作為這樣的紋理結(jié)構(gòu)的效果，已知有以下3個(gè)（圖2為模式圖）：①表面多次反射導(dǎo)致表面反射率降低:通過凹凸使表面反射一次的...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言為了進(jìn)一步增加太陽能電池的普及率，降低太陽能電池板的成本變得很重要。在晶體Si系太陽能電池板中，Si晶圓的材料成本和制造成本占整個(gè)電池板的成本的比例不少。通過將金剛石磨粒附著在線材上的金剛石線材進(jìn)行固定磨粒切割的方法正在普及。 切出的Si晶圓表面發(fā)生損傷，切斷槽寬度（卡洛斯）的降低有界限等問題。在這樣的背景下，作為不依靠機(jī)械加工的新Si的切斷技術(shù)，正在討論放電加工和電解加工，等離子蝕刻等加工技術(shù)的應(yīng)用1―3）。作為不依靠機(jī)械加工的切片法之一，筆者們開發(fā)了利用濕法蝕刻的新切斷技術(shù)“蝕刻援用切片”4）。該加工技術(shù)的特征是，在蝕刻液（蝕刻劑）中行進(jìn)的金屬絲，通過與Si錠接觸進(jìn)行相對運(yùn)動，以化學(xué)作用為主體進(jìn)行加工。本報(bào)告將利用開發(fā)的加工技術(shù)對單晶Si進(jìn)行加工，并介紹其加工特性和加工面質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn)由于濕法蝕刻通常是各向同性蝕刻，因此即使在Si表面上施加掩模，蝕刻劑也會侵入掩模的下部，從而產(chǎn)生底切通常很難進(jìn)行加工。另一方面，在濕法蝕刻中，如果能夠在抑制溝的寬度方向的蝕刻速度的同時(shí)，促進(jìn)深度方向的蝕刻速度，就可以實(shí)現(xiàn)各向異性的加工。 因此， 向Si錠提供蝕刻劑， 設(shè)想了用行進(jìn)的金屬絲摩擦鑄錠的加工方法。在Si鑄錠和金屬金屬絲的接觸點(diǎn)，通過產(chǎn)生摩擦熱和引入新鮮的蝕刻劑等，可以提高向深度方向的蝕刻速度。另一方面...
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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 關(guān)于在進(jìn)行這種濕法或干法蝕刻過程中重要的表面反應(yīng)機(jī)制，以Si為例，以基礎(chǔ)現(xiàn)象為中心進(jìn)行解說。蝕刻不僅是在基板上形成的薄膜材料的微細(xì)加工、厚膜材料的三維加工和基板貫通加工，而且是通過研磨和研磨等機(jī)械加工和干法工藝產(chǎn)生的變形層和損傷層的去除、化學(xué)溶液和自由基束的結(jié)晶表面的清洗、為了調(diào)查位錯(cuò)等缺陷的坑形成等被廣泛利用的加工技術(shù)。蝕刻大致分為（1）使用酸、堿等化學(xué)溶液的濕法蝕刻和（2）使用等離子中的反應(yīng)種類（離子、高速中性粒子、自由基（中性活性種類）、氣體）的干法蝕刻。蝕刻技術(shù)， 從半導(dǎo)體制造工藝的歷史來看， 以前是從濕法蝕刻開始的，隨著圖案尺寸的細(xì)微化、高精度化的要求，干法蝕刻起到了其中心的作用。 實(shí)驗(yàn)在各向同性蝕刻中， 在待加工材料的掩模開口處， 由于蝕刻與表面法線方向同時(shí)向掩模下部各向同性地進(jìn)行， 可以看到所謂的側(cè)面蝕刻（底切）（圖1(a)）。另一方面，極力抑制這樣的側(cè)面蝕刻，利用結(jié)晶各向異性，實(shí)現(xiàn)由特定晶面（（圖1(b)中Si的（111））構(gòu)成的三維形狀的蝕刻方法是各向異性蝕刻（結(jié)晶各向異性蝕刻）。從結(jié)論上來說，在濕法蝕刻的一系列反應(yīng)生成物過程（以下的①～④）中，取決于哪種現(xiàn)象控制了過程的速度。①向反應(yīng)種表面的擴(kuò)散、供給②向反應(yīng)種表面的吸附③反應(yīng)生成物的生成（反應(yīng)種與被加工材料的反應(yīng)）④反應(yīng)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言利用金剛石多絲鋸切割硅錠，制備了太陽能電池的硅晶片。近年來，由于對超薄硅晶片的需求不斷增加，迫切需要采用不產(chǎn)生硅表面損傷的切片方法。本研究提出了一種基于化學(xué)蝕刻技術(shù)的新型硅切片方法。在該方法中，在含有硝酸和HF的蝕刻溶液中用運(yùn)行絲摩擦硅錠。研究了切片硅的去除特性和表面質(zhì)量。隨著蝕刻劑化學(xué)品濃度的增加，去除率提高，而通過優(yōu)化蝕刻劑的成分，可以降低切角。掃描電鏡觀察和拉曼光譜分析結(jié)果表明，該方法對硅表面無損傷作用。該方法比傳統(tǒng)的金剛石線切割產(chǎn)生了更平滑的硅表面。太陽能電池用硅晶圓是通過金剛石線鋸從硅錠上同時(shí)切出多個(gè)晶圓的方法制作出來的。 晶圓損壞， 由于這是破損的原因，薄壁晶圓的切出是有限度的1）。另外，從晶圓制作成本削減的觀點(diǎn)出發(fā)，要求減少成為削邊的卡洛斯（切斷溝）。因此，通過使用化學(xué)作用的新加工方法，進(jìn)行了硅晶圓的切斷技術(shù)的開發(fā)。在本研究中，嘗試了使用能夠進(jìn)行硅的高效蝕刻的氟硝酸的切斷技術(shù)的開發(fā)。由于氟硝酸的硅的蝕刻是各向同性地進(jìn)行的，因此有必要將蝕刻的進(jìn)行限定在切片方向上。在蝕刻劑浴中，通過用導(dǎo)線摩擦硅，探討了促進(jìn)縱向蝕刻的方法，并評價(jià)了其加工特性。 實(shí)驗(yàn) 過程中顯示了開發(fā)的切斷實(shí)驗(yàn)裝置。在固定在加工槽中的硅膠的上面供給蝕刻劑，在那里使鋼絲和硅膠接觸，通過運(yùn)行進(jìn)行加工。裝置的材質(zhì)考慮到耐化學(xué)...
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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 本文討論了濕式化學(xué)蝕刻作為錐面加工的一種新技術(shù)。研究了石英晶體刻蝕材料的去除條件和成型條件。為了解決從晶片切割成所需尺寸的晶體片被桶加工數(shù)百小時(shí)并被拋光成斜面形狀的問題，因?yàn)榫w振動器由于從晶片切割成條形而具有差的振動特性，因此需要將晶體振動器加工成凸形（斜面加工）。 本研究的目的是開發(fā)一種新的斜面加工方法。 實(shí)驗(yàn) 在該方法中，如圖1所示，在晶片階段預(yù)先將凹槽加工成斜面形狀，并將注意力集中在濕法蝕刻上，該濕法蝕刻被認(rèn)為可以進(jìn)行微加工，并且在生產(chǎn)率和成本方面具有優(yōu)勢。 為了解決在濕法蝕刻中進(jìn)行斜面加工時(shí)需要掌握適當(dāng)?shù)牟牧先コ龡l件和建立形狀形成條件的問題。 因此，我們研究了蝕刻條件和抗蝕劑條件。 圖1 斜角加工工序 用氫氟酸（液溫40℃、濃度5、10wt%）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果如圖2所示。 5重量%下約0.25μm/h和10重量%下約1.25μm/h的蝕刻速率得到了。 此外，氟化鈉只能獲得0.01μm/h左右的非常小的蝕刻速率。 由于推測所需的斜面量為2μm左右，因此決定用氫氟酸進(jìn)行研究。 圖2 蝕刻速率 抗蝕劑涂布條件：將光致抗蝕劑滴入用丙酮和純水超聲波洗滌...
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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 本研究將三維安裝過程 為了實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、低成本， 我們的目的是建立高通量，無損傷的濕加工工藝技術(shù)及其制造設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)。 關(guān)于通過濕法蝕刻使硅晶圓變薄的問題， 為了提高作為課題的蝕刻速度和蝕刻均勻性，明確要控制的參數(shù)。 將對其進(jìn)行高精度控制的要素技術(shù)導(dǎo)入到旋轉(zhuǎn)方式的片葉濕法蝕刻裝置中， 利用大口徑的硅晶圓，明確了其效果。另外， 進(jìn)行加工后的晶圓評價(jià)， 在加工后的晶圓上， 不存在損傷層（破碎層、微裂紋、晶體缺陷等）； 強(qiáng)度沒有降低； 并且，確認(rèn)裝置的電氣特性沒有變動， 另外，對加工后的晶圓進(jìn)行了評價(jià)，確認(rèn)了加工后的晶圓中不存在損傷層，為了防止Cu的污染，可以維持襯墊氧化膜，以及器件的電特性沒有變動，確立了適用于三維疊層半導(dǎo)體工藝的通過濕法蝕刻形成硅貫通電極的技術(shù)的基礎(chǔ)。另外，通過實(shí)現(xiàn)本目的， 晶圓減薄和插拔可以在同一裝置中實(shí)施。 實(shí)驗(yàn) 由于傳統(tǒng)技術(shù)的背面研磨的硅晶圓的減薄會產(chǎn)生損傷，雖然進(jìn)行了損傷去除，但是存在無法去除的深度的損傷，因此發(fā)現(xiàn)了確立不產(chǎn)生減薄加工損傷的無損傷的減薄工藝的必要性，提出了通過濕法蝕刻的硅晶圓的減薄。另外，作為不使用干法蝕刻的硅貫通電極形成工藝，提出了通過濕法蝕刻的硅貫通電極形成。 關(guān)于硅晶圓...
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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 本文研究了激光通量對光纖的氫氧化鉀+過氧化氫蝕刻劑中單晶硅無碎片凹槽的影響。在固定掃描條件下，凹槽的深度隨著通量的增加而增大，但當(dāng)通量為2.9J/cm2及以上時(shí)，由于激光誘導(dǎo)沖擊波引起的光纖振動，直槽加工困難。試圖通過多次和慢掃描增強(qiáng)累積激光通量，使溝槽更深，將單脈沖通量限制在1.4或2.2J/cm2，以避免光纖振動。通過比較相同單脈沖通量下形成的溝槽深度，發(fā)現(xiàn)其深度隨累積通量呈線性增加的趨勢。另一方面，累積通量和單脈沖通量不同的凹槽深度相似，表明其深度與單脈沖通量呈非線性關(guān)系。 我們探討了通過將加工物設(shè)置在電動XY工作臺上來展開槽加工的方法。 雖然可以進(jìn)行無碎屑槽加工，但是槽深度不夠，在能夠?qū)崿F(xiàn)深槽的例子中，槽底有嚴(yán)重的裂紋等，無法找出能夠得到良好槽的加工條件6）。因此，在本研究中，以不產(chǎn)生裂紋等而得到深槽為目的，通過改變激光輸出，調(diào)查了注量對加工速度等的影響。另外，由于在前面的報(bào)告中，槽是通過單脈沖加工的單純重疊而形成的，因此通過改變工件的掃描速度和掃描次數(shù)來增減累積的激光注量，調(diào)查了槽的深度相對于累積注量是否呈線形增減。 實(shí)驗(yàn) 由于激光可以得到高峰輸出，可以使用光纖，因此使用了Nd:YAG激光。波長為106...
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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 在本報(bào)告中，氫氧化鉀和nH4HF2作為蝕刻劑進(jìn)行了測試，討論了通過光纖傳輸?shù)募す馐鰪?qiáng)硅化學(xué)鉆孔的可能性。 結(jié)果表明，成分優(yōu)化將使該蝕刻劑適用于光纖鉆井。nh4hf2激光增強(qiáng)蝕刻，蝕刻速率與氫氧化鉀和過氧化氫速率匹配。然而，保護(hù)硅光纖免受nh4hf2影響的想法對于實(shí)現(xiàn)光纖鉆孔的必要條件，因?yàn)楦呒す夤β时仨殦p害塑料光纖需要足夠的蝕刻速率。 MEMS器件的制造包括干蝕刻裝置和CVD裝置； 為了解決以下問題:為了制作掩模而組合了多種電子束描繪裝置等，這些設(shè)備規(guī)模大，初期投資大。 MEMS器件的小批量生產(chǎn)容易導(dǎo)致成本過多1）。為了應(yīng)對MEMS器件的試制和少量生產(chǎn)， 并提出了通過激光直描在硅表面形成掩模，然后進(jìn)行濕法蝕刻的圖案形成技術(shù)2）。 由于此時(shí)形成的掩膜層極薄，無法承受長時(shí)間的蝕刻， 形成深穴和深溝是很困難的。 因此，在本報(bào)告中，考慮到通過光纖傳送的激光對硅的輔助蝕刻，比較各條件下硅的激光輔助蝕刻特性，研究適用于深孔鉆孔的蝕刻液。 實(shí)驗(yàn) 嘗試在0.1 wt%KOH水溶液中對P型硅晶圓（100）進(jìn)行了激光照射（但是，此時(shí)使用的是氬離子激光，...
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