純鈦及鈦合金的表面改性一直是研究的熱點(diǎn)。鈦表面陽極氧化技術(shù)因其操作簡單、臨床效果顯著,成為鈦表面改性的常用方法之一。目前研究多集中于通過鈦表面陽極氧化以提高種植體-骨結(jié)合性能,增強(qiáng)抗菌性,種植修復(fù)體周圍形成良好的軟組織封閉,或與其他表面改性方法結(jié)合以提高鈦生物活性等方面。微弧氧化是在陽極氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來,可明顯提高鈦表面生物活性。本文對鈦表面陽極氧化參數(shù)及其在口腔種植中的應(yīng)用進(jìn)行分析。1.鈦的特性鈦為銀灰色金屬,因其在空氣中易被氧化形成1.8~17nm的氧化膜,具有良好的生物相容性及抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用于口腔種植中。鈦表面化學(xué)元素組成、形貌、表面能均影響其生物相容性和活性。學(xué)者們一直致力于對鈦表面改性以提高其生物學(xué)性能,常用的方法包括:酸蝕處理法、陽極氧化法、噴砂法、羥基磷灰石涂層法等。20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的鈦表面陽極氧化技術(shù)操作簡單、成本較低、臨床效果明顯,成為常用的改性方法。微弧氧化因能明顯提高鈦表面的生物學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用。2.陽極氧化影響因素2.1電壓電壓是影響傳統(tǒng)陽極氧化及微弧氧化的指標(biāo)之一。傳統(tǒng)陽極氧化階段,隨電壓升高氧化膜厚度隨之增加,且氧化膜厚度與電壓成線性關(guān)系,增長速度為1.4~2.78nm/V。此氧化膜為透明膜,可發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,使鈦表面呈現(xiàn)不同顏色。因此可通過氧化膜的顏色評定氧化膜厚度。當(dāng)氧化膜達(dá)到一定厚度時(shí),繼續(xù)增加電壓,鈦表面發(fā)生介質(zhì)擊穿現(xiàn)象,此時(shí)傳統(tǒng)陽...
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氮(氧)化硅濕法刻蝕后清洗方式的改進(jìn)摘要:在半導(dǎo)體制造工藝的濕法刻蝕中,用熱磷酸刻蝕氮化硅和氮氧化硅是其中一個(gè)相對復(fù)雜又難以控制的工藝。在這個(gè)工藝中,熱磷酸刻蝕后的去離子水(DIW)清洗更是一個(gè)非常重要的步驟。主要分析了由于去離子水清洗不當(dāng)造成的表面缺陷的形成機(jī)理,并通過合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析,給出了具體的解決方案。關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體制造;氮化硅;濕法刻蝕;濕法清洗;1引言熱磷酸濕法刻蝕已經(jīng)在半導(dǎo)體制造工藝中應(yīng)用了幾十年了。由于熱磷酸對氮化硅和氮氧化硅刻蝕具有良好的均勻性和較高的選擇比,一直到了90nm的最先進(jìn)制程也是采用熱磷酸來刻蝕氮化硅與氮氧化硅。常用的熱磷酸刻蝕液是由85%濃磷酸和15%去離子水(DIW)配合而成,并保持在160℃的溫度下進(jìn)行刻蝕。熱磷酸刻蝕之后的芯片一般采用熱去離子水清洗。當(dāng)芯片從160℃的磷酸槽進(jìn)入水槽時(shí),芯片表面殘余磷酸的粘度極劇增加,并且形成一層帶有磷酸和副產(chǎn)物的薄層緊貼于芯片表面。如果不將這層殘余物質(zhì)清洗干凈,將嚴(yán)重影響芯片的后續(xù)制程,造成芯片成品率的損失和可靠性問題。所以熱磷酸后清洗比其他酸液(如SC2,SPM,HF等易去除的試劑)之后的清洗更關(guān)鍵,也更具有挑戰(zhàn)性[1]。2清洗缺陷產(chǎn)生機(jī)理分析隨著工藝尺寸的逐漸縮小,定義和刻蝕精準(zhǔn)的多晶硅線條變得越來越困難。工業(yè)界常采用在多晶硅表面覆蓋一層由化學(xué)汽相沉積的氮氧化硅(SiON)來解決這個(gè)問題。在定義多晶硅線...
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一. 硅片的化學(xué)清洗工藝原理 硅片經(jīng)過不同工序加工后,其表面已受到嚴(yán)重沾污,一般講硅片表面沾污大致可分在三類: A. 有機(jī)雜質(zhì)沾污: 可通過有機(jī)試劑的溶解作用,結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來去除。 B. 顆粒沾污:運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒,利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒?! . 金屬離子沾污:必須采用化學(xué)的方法才能清洗其沾污,硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類: a. 一類是沾污離子或原子通過吸附分散附著在硅片表面?! . 另一類是帶正電的金屬離子得到電子后面附著(尤如“電鍍”)到硅片表面?! 」钂伖馄幕瘜W(xué)清洗目的就在于要去除這種沾污,一般可按下述辦法進(jìn)行清洗去除沾污?! . 使用強(qiáng)氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面?! . 用無害的小直徑強(qiáng)正離子(如H+)來替代吸附在硅片表面的金屬離子,使之溶解于清洗液中?! . 用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗,以排除溶液中的金屬離子。 自1970年美國RCA實(shí)驗(yàn)室提出的浸泡式RCA化學(xué)清洗工藝得到了廣泛應(yīng)用,1978年RCA實(shí)驗(yàn)室又推出兆聲清洗工藝,近幾年來以RCA清洗理論為基礎(chǔ)的各種清洗技術(shù)不斷被開發(fā)出來,例如 : ?、?美國FSI公司推出離心噴淋式化學(xué)清洗技術(shù)?! 、?美國原CFM公司推出的Full-Flow systems...
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超聲清洗的物理機(jī)制主要是超聲空化,所以要達(dá)到良好的清洗效果必須選擇適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)參數(shù)和清洗劑的物理化學(xué)性質(zhì)。 聲強(qiáng)。聲強(qiáng)愈高,空化愈強(qiáng)烈。但聲強(qiáng)達(dá)到一定值后,空化趨于飽和。聲強(qiáng)過大會產(chǎn)生大量氣泡增加散射衰減,同時(shí)聲強(qiáng)增大會增加非線性衰減,而減弱遠(yuǎn)離聲源地方的清洗效果?! ☆l率。頻率越高空化閾愈高,也就是說要產(chǎn)生聲空化,頻率愈高,所需要的聲強(qiáng)愈大。例如在水中要產(chǎn)生空化,在400kHz時(shí)所需要的功率要比在10kHz時(shí)大10倍。一般采用的頻率范圍是20—40kHz。低頻空化強(qiáng)度高,適用于大清洗件表面及污物與清洗件表面結(jié)合強(qiáng)度高的場合,但不易穿透深孔和表面形狀復(fù)雜的部件,且噪聲大;較高頻率雖然空化強(qiáng)度較弱,但噪聲小,適用于較復(fù)雜表面形狀、狹縫及污物與清洗件表面結(jié)合力弱的清洗。聲場分布。穩(wěn)定的混響場對清洗有利,如果清洗槽中有駐波聲場,則因聲壓分布不均勻,清洗件得不到均勻的清洗。因此,在可能的條件下,槽的幾何形狀要選擇適合于建立混合聲場的形狀。除此以外,可以采用雙頻、多頻和掃頻工作方式以避免清洗“死區(qū)”?! ∏逑匆旱臏囟取囟壬咭后w的表面張力系數(shù)和粘滯系數(shù)會下降,因而空化閾值下降,使空化易于產(chǎn)生;但由于溫升,蒸汽壓增大會降低空化強(qiáng)度。水的較佳溫度為60攝氏度,不同的清洗劑有不同的最佳溫度?! ≌硿禂?shù)。粘滯系數(shù)大的液體難于產(chǎn)生空化,而且傳播損失也加大,不利于清洗。 蒸汽壓。蒸汽壓低,空化閾高...
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稀釋酸清洗工藝是在200mm和300mm晶圓的兩套不同的FSI ZETA?/SUP噴霧清洗系統(tǒng)上進(jìn)行的。200mm系統(tǒng)如圖1所示。在PFA處理盒里,晶圓必須保持水平。200mm系統(tǒng)可處理4籃晶圓,每籃25片,而300mm系統(tǒng)可處理2籃,每籃25片?;@子放置在旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)500rpm的PFA轉(zhuǎn)盤上。旋轉(zhuǎn)的晶圓籃放在有密封塞的氮?dú)鈨艋粌?nèi)?;瘜W(xué)試劑,清洗水和氮?dú)庥筛皆谇簧w的中心噴灑柱噴出,液體從邊上的噴灑柱噴向凈化腔的墻壁?;瘜W(xué)試劑使用混合分管進(jìn)行混合和稀釋?;旌媳壤晒に嚺浞酱_定,并由精確的流程控制器進(jìn)行嚴(yán)格控制。 使用IR發(fā)熱器來控制試劑噴進(jìn)腔前的溫度。試劑流經(jīng)晶圓表面的溫度由安裝在腔內(nèi)的溫度計(jì)嚴(yán)格監(jiān)視。這種測量法可使工藝最優(yōu)化,或者在精密的刻蝕應(yīng)用中,可用來控制刻蝕時(shí)間以取得所需的刻蝕成度。本文中,我們用稀釋的H2SO4, H2O2和HF混合物來去除鋁線條(M1和M2),氧化層通孔及鍵合焊盤窗口的殘留物。在所有情況下,無需進(jìn)行主動的溫度控制就可以取得良好效果?;瘜W(xué)試劑在混合后溫度達(dá)35℃, 在霧化發(fā)送進(jìn)腔內(nèi)的過程中降溫. 晶圓表面溫度經(jīng)過3分鐘的處理,慢慢地從室溫升至25℃左右。在M1和M2的清洗中,我們也檢測了在處理晶圓前先把混合物冷卻至25℃,如下所述。表1列示出用于本操作中的噴霧時(shí)間范圍,試劑的溫度及濃度的范圍。M1金屬疊層包括一個(gè)位于Al-Cu-Si合金下的 T...
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藍(lán)寶石晶片的凈化包括清洗方式、清洗劑的配方、清洗設(shè)備、清洗環(huán)境和清洗工藝。清洗方式主要分為濕式清洗和干式清洗, 目前濕式清洗在藍(lán)寶石晶片表面凈化中仍處于主導(dǎo)地位。下面主要就藍(lán)寶石晶片的濕式清洗的清洗劑性質(zhì)、清洗設(shè)備、清洗環(huán)境分別闡述。 清洗劑的性質(zhì) 清洗劑的去污能力, 對濕式清洗的清洗效果有決定性的影響, 根據(jù)藍(lán)寶石晶片清洗目的和要求, 選擇適當(dāng)?shù)那逑磩┦菨袷角逑吹氖滓襟E。藍(lán)寶石晶片清洗中常用的化學(xué)試劑和洗液主要有無機(jī)酸、氧化劑、絡(luò)合劑、雙氧水溶劑、有機(jī)溶劑、合成洗滌劑、電子清洗劑等七大類清洗設(shè)備 ●超聲波清洗機(jī) 超聲波清洗機(jī)是微電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種清洗設(shè)備, 超聲波的清洗原理是: 在強(qiáng)烈的超聲波作用下(常用的超聲波頻率為20-40kHz), 清洗劑內(nèi)部會產(chǎn)生疏部和密部, 疏部產(chǎn)生近乎真空的空穴, 當(dāng)空穴消失的瞬間, 其附近便產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力, 使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂, 從而使藍(lán)寶石晶片表面的雜質(zhì)解吸。當(dāng)超聲波的頻率和空穴的振動頻率共振時(shí),...
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1 引言 目前,半導(dǎo)體行業(yè)中廣泛使用的清洗方法仍是RCA(美國無線電公司)清洗法。但在向下一代65nm節(jié)點(diǎn)的邁進(jìn)中,新結(jié)構(gòu)的納米器件對于清洗設(shè)備不斷提出了新的挑戰(zhàn),因而對硅片表面各種污染物的控制規(guī)定了納米微粒去除的特殊要求。根據(jù)國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖計(jì)劃,當(dāng)半導(dǎo)體器件從90nm提升到65nm工藝時(shí),必須將清洗過程中單晶硅和氧化硅的損失量從0.1nm減小到0.05nm[1]。 這就對新一代清洗設(shè)備和清洗技術(shù)提出了無損傷和抑制腐蝕的新工藝要求,所以研發(fā)新穎的、合適的硅片表面的納米微粒清洗技術(shù)勢在必行。2 傳統(tǒng)的硅片濕法清洗和干法清洗技術(shù)2.1 污染物雜質(zhì)的分類 根據(jù)污染物產(chǎn)生的原因,大致可將它們分為顆粒、有機(jī)物雜質(zhì)、金屬污染物三類。 (1)顆粒:主要是一些聚合物、光致抗蝕劑等。顆粒的存在會造成IC芯片短路或大大降低芯片的測試性能[2]。 (2)有機(jī)物雜質(zhì):它在硅片上以多種方式存在,如人的皮膚油脂、防銹油、潤滑油、松香、蠟等。這些物...
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硅片經(jīng)過不同工序加工后,其表面已受到嚴(yán)重沾污,一般講硅片表面沾污大致可分在三類: A. 有機(jī)雜質(zhì)沾污: 可通過有機(jī)試劑的溶解作用,結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來去除。 B. 顆粒沾污:運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒,利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒。 C. 金屬離子沾污:必須采用化學(xué)的方法才能清洗其沾污。 硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類:一類是沾污離子或原子通過吸附分散附著在硅片表面。 另一類是帶正電的金屬離子得到電子后面附著(尤如“電鍍”)到硅片表面。 硅拋光片的化學(xué)清洗目的就在于要去除這種沾污,一般可按下述辦法進(jìn)行清洗去除沾污。 ...
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硅片的表面受到比較嚴(yán)重的污染,這時(shí)候可以考慮使用如下幾種化學(xué)清洗方法進(jìn)行清潔: a.使用強(qiáng)氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b.用無害的小直徑強(qiáng)正離子(如H+)來替代吸附在硅片表面的金屬離子,使之溶解于清洗液中。 c.用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗,以排除溶液中的金屬離子。自1970年美國RCA實(shí)驗(yàn)室提出的浸泡式RCA化學(xué)清洗工藝得到了廣泛應(yīng)用,1978年RCA實(shí)驗(yàn)室又推出兆聲清洗工藝,近幾年來以RCA清洗理論為基礎(chǔ)的各種清洗技術(shù)不斷被開發(fā)出來,例如: ⑴美國FSI公司推出離心噴淋式化學(xué)清洗技術(shù)。 ⑵美國原CFM公司推出的Full-Flowsystems封閉式溢流型清洗技術(shù)。 ⑶美國VERTEQ公司推出的介于浸泡與封閉式之間的化學(xué)清洗技術(shù)(例GoldfingerMach2清洗系統(tǒng))。 ...
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摘要:研究了一種新穎的添加了表面活性劑和HF的RCA的改進(jìn)工藝,并和標(biāo)準(zhǔn)RCA工藝與目前被廣泛采用的稀釋RCA工藝進(jìn)行了比較后指出,改進(jìn)工藝對金屬沾污和表面顆粒的有效去除能力,使0.18mm以上的顆粒能夠控制在15顆以內(nèi),金屬沾污能夠有效降至109原子cm-2以下(Al略高小于1010cm-2)。1 引言 目前在半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中,普遍采用的清洗工藝是改進(jìn)的RCA清洗技術(shù),多年來,人們對RCA清洗技術(shù)的清洗效果進(jìn)行了深入的研究,kern證明RCA工藝可在硅片的表面形成1~1.5nm的氧化硅鈍化膜[1],okumura觀察到標(biāo)準(zhǔn)的RCA清洗對硅片表面有較嚴(yán)重的粗糙化作用[2],研究人員一直沒有放棄取代技術(shù)的研究。1994年,山東大學(xué)發(fā)明了可以與標(biāo)準(zhǔn)RCA工藝相媲美的新型清洗技術(shù)[3],采用了DGQ-1和DGQ-2新型清洗劑,近年來也被廣泛采用。本文主要討論了添加表面活性劑和HF的RCA改進(jìn)清洗技術(shù)對拋光片金屬沾污和表面顆粒的影響。2 實(shí)驗(yàn)方法 分別采用φ150mm,p(100),8~11Ω·cm;φ125mm,p(111),3~5Ω·cm;φ100mm,n(100),0.0012~0.0015Ω·cm;φ100mm...
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