掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料許多晶圓清洗技術(shù)都在競(jìng)爭(zhēng)高效太陽(yáng)能電池處理的使用，本文在清潔效率和作為工業(yè)預(yù)擴(kuò)散清潔的適用性方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較，為了證明所討論的預(yù)擴(kuò)散清洗的適用性和閾值的有效性，根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)，取代了制造太陽(yáng)能電池前體的POR清洗程序。在所有清洗程序中，稀釋的氟化氫使用的濃度為2%，POR中稀釋的氯化氫濃度工業(yè)清洗為3%，浸泡時(shí)間為5分鐘，在80°C下，SPM（硫酸過氧化氫混合物）中的浸泡時(shí)間為10分鐘，整個(gè)POR過程需要45分鐘。對(duì)于氟化氫/臭氧浴，使用的氟化氫濃度低于0.5%，使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，并通過臭氧接觸膜溶解在HF水溶液中，臭氧濃度通過光度測(cè)量確定為16至20 g/Sm³，賽力斯碳浴由一個(gè)纖維素碳和0.2份過氧化氫以及6份去離子水組成，將浴液加熱至50°C，浸泡時(shí)間為5分鐘。 圖2不同工序的清洗效率如圖所示2，顯示清洗前后的金屬表面濃度，不同元素的定量極限在1E10~3E10原子/cm2的范圍內(nèi)有所不同，晶片表面為銅和鐵（線鋸切過程中的殘留物），所有的清洗都顯著降低了這些濃度，而工業(yè)清洗序列(HCl+HF)留下的最高銅值，兩種先進(jìn)的清洗序列達(dá)到與POR相似的低水平。為了檢查在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)是否仍然如此，運(yùn)行了一個(gè)清洗浴的濃縮模擬，在這個(gè)模擬中，假設(shè)清洗直接發(fā)生在初始?jí)A性蝕刻步驟之后和第...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)知識(shí)本文研究了用金剛石線鋸切和標(biāo)準(zhǔn)漿料鋸切制成的180微米厚5英寸半寬直拉單晶硅片與蝕刻時(shí)間的關(guān)系，目的是確定FAS晶片損傷蝕刻期間蝕刻速率降低的根本原因，無論是與表面結(jié)構(gòu)相關(guān)，缺陷相關(guān)，由于表面存在的氧化層，還是由于有機(jī)殘差。通過采用研磨和離子研磨的方法制備了橫截面透射電鏡樣品，反射率測(cè)量是使用基于光纖，光學(xué)排列進(jìn)行的，利用日立S-4800掃描電子顯微鏡(SEM)、200keVJEOL2010F透射電子顯微鏡(TEM)和表面成像系統(tǒng)公司的原子力顯微鏡(AFM)對(duì)其表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。 圖2圖2顯示了在75°C下不同濃度氫氧化鉀泥漿切割晶片的厚度減少和表面反射率隨蝕刻時(shí)間的變化，氫氧化鉀濃度在20-30%左右的蝕刻率最大。另外反射率的最初下降是由于微裂紋的開口，這增強(qiáng)了表面的紋理。圖3是在75°C下不同濃度氫氧化鉀下FAS切割晶片的厚度減少和表面反射率隨蝕刻時(shí)間的關(guān)系，F(xiàn)AS切割晶片的蝕刻速率顯示出與漿液切割晶片相同的行為，由于表面上不存在微裂紋，因此表面反射率的初始降低并不那么明顯。 圖3通過比較漿料切割晶片和FAS切割晶片的厚度減少情況，F(xiàn)AS切割晶片在初始時(shí)間為5-10分鐘內(nèi)的蝕刻率較低，這在另外圖中得到了闡明，其中繪制了當(dāng)氫氧化鉀濃度分別為30%和47%時(shí)，漿液和FAS切割晶片的厚度減少圖，對(duì)于超過大約...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究采用電導(dǎo)率和pH傳感器監(jiān)測(cè)不同加工條件下氫氧化鉀的濃度。研究了各種添加劑以及硅酸鹽積累對(duì)pH和電導(dǎo)率的影響，結(jié)果表明，浴壽命可以延長(zhǎng)和穩(wěn)定的過程。在幾種酸和堿的電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系中，可以了解到電導(dǎo)率隨濃度的增加而增加，直到達(dá)到最大值，當(dāng)溶液足夠濃縮時(shí)，解的程度會(huì)減慢，任何濃度的任何進(jìn)一步增加都會(huì)導(dǎo)致溶液中離子的相互作用，從而導(dǎo)致電導(dǎo)率的降低。應(yīng)該注意的是，在光伏行業(yè)中使用的濃度并沒有達(dá)到這個(gè)最大值，因此，電導(dǎo)率可以用來以相當(dāng)準(zhǔn)確的方式檢測(cè)化學(xué)濃度。而且酸和堿的解離也有助于測(cè)量溶液的pH值，通過考慮氫離子(H+)的濃度，可以測(cè)量水溶液的pH值，這是使用標(biāo)準(zhǔn)的pH探頭和儀表來完成。對(duì)于堿性溶液(pH7)，溶液中H-+離子的減少，pH隨著濃度的增加而增加。為了測(cè)試控制方法，在全自動(dòng)GAMA?晶圓蝕刻和清洗系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，濃度的測(cè)量是使用位于工藝罐的再循環(huán)回路內(nèi)的內(nèi)聯(lián)電導(dǎo)率和NIR（近紅外）傳感器進(jìn)行的，在90ºC的一個(gè)由添加劑組成的容器中，一次生產(chǎn)30-50個(gè)硅晶片，調(diào)整前（即預(yù)前）以保持一致的蝕刻速率，并獲得晶片的完整紋理化，并將研究結(jié)果與已建立的理論模型進(jìn)行了比較。 圖3圖3和圖4顯示了不同添加劑、氫氧化鉀濃度和溫度的實(shí)驗(yàn)(DOE)設(shè)計(jì)結(jié)果；圖3中的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)不采用溫度補(bǔ)償時(shí)，電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大，這是意料之中的，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料硅片表面的金屬污染物可能對(duì)其上制造的半導(dǎo)體器件造成不可逆的損傷，銅也不例外，它將減少少數(shù)載波壽命，減少DRAM的刷新時(shí)間，增加反向偏置結(jié)泄漏電流，這會(huì)導(dǎo)致柵氧化物漏電流增加，并降低柵氧化物的擊穿電壓，隨著設(shè)備尺寸的縮小，這個(gè)閾值在未來可能會(huì)降低。為了實(shí)現(xiàn)柵極氧化物完整性(GOI)，通過斜坡電壓試驗(yàn)確定缺陷密度，與時(shí)間相關(guān)的介電擊穿是對(duì)設(shè)備保持運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因此是可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)，雖然使用了不同類型的晶圓，不同的引入銅污染的方法，以及不同的GOI指標(biāo)，銅的植入、背面銅污染、化學(xué)浸漬污染和旋轉(zhuǎn)污染都被用于在門氧化之前或之后引入已知數(shù)量的銅，有時(shí)氧化物缺陷密度(D)，有時(shí)平均氧化物擊穿場(chǎng)(Ebd)被報(bào)道為銅對(duì)GOI影響的測(cè)量方法，缺陷密度的含義在所有來源中并不一致，因?yàn)橛糜诖_定擊穿的閾值在8MV/cm和12MV/cm之間變化，平均擊穿場(chǎng)的含義在所有源中都不是均勻的，因?yàn)橐呀?jīng)使用了不同的電容器區(qū)域來確定它們。從圖中可以看出，銅濃度有一個(gè)閾值，低于這個(gè)閾值，銅對(duì)平均擊穿場(chǎng)沒有可檢測(cè)到的影響，如果銅濃度超過這個(gè)閾值，平均擊穿場(chǎng)開始下降。一般來說，氧化物越薄，它下降得越快，這意味著保持加工條件尤其重要，以便在氧化物厚度較小時(shí)不超過允許的銅濃度，因?yàn)?00種薄氧化物對(duì)產(chǎn)率的影響會(huì)更大，如果通過植入引入高劑量的銅，平均擊穿場(chǎng)也會(huì)迅速降低，這可能是因?yàn)楦邉?..
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料晶體管的整體質(zhì)量是金屬氧化物半導(dǎo)體的主要問題之一，本文主要研究柵氧化層，在金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管中，包括對(duì)其質(zhì)量的全面討論，為了充分理解影響回顧了柵氧化層的晶體管結(jié)構(gòu)，觀察其性能的操作取決于其柵極氧化物的質(zhì)量。MOS晶體管是通過半導(dǎo)體分層過程產(chǎn)生的電壓控制電流源。下面的圖1顯示了NMOS和PMOS設(shè)備的簡(jiǎn)化版本以及相應(yīng)的電路表示，在結(jié)構(gòu)上，晶體管由n型或p型（分別摻雜磷或硼）的大塊硅襯底組成，連接方式為B，生長(zhǎng)柵極氧化物絕緣層以將連接G的多晶硅柵極與基底材料隔離，最后將n或p型硅的兩個(gè)植入?yún)^(qū)域分別創(chuàng)建源區(qū)和漏區(qū)，連接S和D。 圖1晶體管工作的基本原理非常簡(jiǎn)單，NMOS正電壓應(yīng)用到門，這開始畫少數(shù)載體，即電子，門基板接口，施加到漏極的正電壓(源極接地)將電子從源極掃描到漏極，產(chǎn)生電流，這是金屬氧化物半導(dǎo)體工作中感興趣的基本電流。下面的圖2說明了這一點(diǎn)。 圖2圖2是處于飽和狀態(tài)下的MOS（典型的使用區(qū)域），在這種情況下，漏極電位總是高于或等于柵極電位，從圖中我們可以看到，ID首先呈指數(shù)增長(zhǎng)，然后是平方增長(zhǎng)，正是在這個(gè)過渡點(diǎn)上，晶體管被認(rèn)為是“開”的。此時(shí)的柵極電壓被認(rèn)為是閾值電壓VT，可以清楚地看到柵極氧化物絕緣性質(zhì)的重要性。理論上，通過氧化物的電位從基板中吸引載流子，在源極和漏極之間創(chuàng)建一個(gè)傳導(dǎo)路徑，而沒有電流流入柵極，然而，在...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文研究了兆頻超聲波輸入功率、溶液化學(xué)、浴溫和浸泡時(shí)間的影響，在高兆頻超聲波輸入功率和中高溫下進(jìn)行的充分稀釋的化學(xué)反應(yīng)被證明對(duì)小顆粒再利用非常有效，浴組成數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)在中等溫度(例如45℃)下使用高純度化學(xué)品時(shí)，可以獲得延長(zhǎng)的壽命，過渡金屬表面濃度和表面粗糙度已經(jīng)在稀釋的SC-1處理后進(jìn)行了測(cè)量，并與傳統(tǒng)SC-1處理后的金屬污染進(jìn)行了比較。在低功率下，清洗效率隨溫度的升高而迅速變化，但在高功率下，清洗效率與溫度無關(guān)，在確定的實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)，化學(xué)比對(duì)粒子去除只有中等的影響（見下圖），驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)進(jìn)行的，這樣之前的運(yùn)行就不會(huì)被重復(fù)。實(shí)驗(yàn)工作表明，大量稀釋的SC-1化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)非常有效地去除亞于0.15_m的顆粒，此外還注意到清潔效率是氫氧化銨與過氧化氫比值的函數(shù)，由于化學(xué)比例影響清洗效率，有必要確定在稀釋的化學(xué)浴中可以保持高清洗效率的壽命，用1：10：130（NI-HOH：H20_：H20）SC-I進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，至45°C，浴缸在溫度下保持了7個(gè)小時(shí)，在此期間，對(duì)污染了硝化硅的晶片進(jìn)行了清洗和測(cè)量，以提高顆粒去除效率。使用稀釋化學(xué)清洗腐蝕劑已被證明等于或優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)清洗，由于用水量是濕臺(tái)擁有成本的重要一部分，因此比較稀釋清潔劑的沖洗時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)化化學(xué)的對(duì)比是很有趣的，將完整的晶片浸入SC-I溶解液中，并在級(jí)溢出浴中沖洗，記錄了不同清潔溶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文介紹了新興的全化學(xué)晶片清洗技術(shù)，研究它們提供更低的水和化學(xué)消耗的能力，提供了每種技術(shù)的工藝應(yīng)用、清潔機(jī)制、工藝效益和考慮因素、環(huán)境、安全和健康(ESH)效益和考慮因素、技術(shù)狀態(tài)和供應(yīng)商信息的可用信息。將晶片暴露于少量(約1克)無水三氧化硫氣體中，然后自動(dòng)轉(zhuǎn)移到一個(gè)單獨(dú)的室中，在那里用去離子水沖洗并甩干(見圖1)，三氧化硫室的條件要求溫度通常低于100°C，且環(huán)境干燥，光致抗蝕劑在暴露于三氧化硫期間沒有被去除，而是被化學(xué)改性，一旦磺化，抗蝕劑可溶于水，并在去離子水沖洗過程中被去除，該工具目前是單晶片單元，但可以擴(kuò)展到批處理工具配置。 圖1三氧化硫技術(shù)將兩個(gè)清洗步驟/工具合二為一，取代了灰化器和用于灰化后殘留物清洗的濕工作臺(tái)，一種工具的好處包括在大多數(shù)剝離應(yīng)用中完全消除了等離子體，剝離離子注入光刻膠后減少了污染，減少了占地面積，降低了維護(hù)，減少了周期時(shí)間，并降低了成本。工藝開發(fā)的重點(diǎn)是可以集成到集群工具中的單晶片旋轉(zhuǎn)處理器，晶片被安裝在晶片旋轉(zhuǎn)器的卡盤上，并被加速到預(yù)定的轉(zhuǎn)速(1000到4000轉(zhuǎn)/分),蝕刻化學(xué)物質(zhì)被分配到旋轉(zhuǎn)晶片的表面上大約1-3分鐘,工藝溫度為45至55℃,過程pH值接近中性,所以旋轉(zhuǎn)蝕刻循環(huán)之后是短暫的去離子水旋轉(zhuǎn)沖洗和旋干循環(huán)。在下午0點(diǎn)35分和0點(diǎn)18分為150毫米晶圓準(zhǔn)備了150毫米晶圓的氧化后蝕...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文介紹了用于研究硅基板各向異性濕法蝕刻后微懸臂梁取向與微橋取向相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在二氧化硅微懸臂梁或微橋的制造過程中，在二氧化硅薄膜下的硅襯底的各向異性濕式蝕刻創(chuàng)造了獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。用于這些實(shí)驗(yàn)的二氧化硅微懸臂梁是在具有（100）取向的n型（硼摻雜）sc硅晶片上制備的，硅晶片經(jīng)過鏡面拋光，電阻率值在5~3Ωcm之間，在以水蒸汽飽和的氧環(huán)境下，在硅襯底上生長(zhǎng)了約1微米的熱氧化物，該氧化硅的生長(zhǎng)溫度為1115°C，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)使用標(biāo)準(zhǔn)的光刻技術(shù)繪制圖案，二氧化硅中的開口使用緩沖氧化物蝕刻法進(jìn)行蝕刻。懸臂梁圖案與（100）Si襯底上的主晶片平面排列，即沿著該方向排列。研究了兩種類型的懸臂梁和微橋方向：一種平行于質(zhì)片平面或?qū)?zhǔn)方向，另一種方向是距質(zhì)片晶片平面45°。設(shè)計(jì)的懸臂梁和微橋的尺寸寬度分別為25、50或100微米，長(zhǎng)度分別為100、200、300或500微米。蝕刻過程采用了兩種在MEMS處理中最常用的堿性溶液，兩種溶液都保存在高溫高溫玻璃容器中，蝕刻溫度為80°C(溫度穩(wěn)定±0.5°C)中。容器用蓋子上的螺絲密封，其中包括一個(gè)自來水冷卻冷凝器，以減少蝕刻過程中的蒸發(fā)，在蝕刻過程中，晶圓被固定在磁力攪拌棒上方的水平位置的特氟隆支架中，將溶液在700rpm下進(jìn)行電磁攪拌。蝕刻過程后，將蝕刻晶片從溶液中取出...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文的目的不僅是識(shí)別新的可以通過完全濕法去除多層材料的濕式清洗材料，而且還可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生更少顆粒（缺陷）且不造成介電材料損失的單一晶圓工具工藝。下圖說明了在多層堆棧上重工BARC和抗蝕材料的一些潛在方法。雖然可以有多種返工過程可供選擇，但本文將重點(diǎn)關(guān)注硅材料和PR加硅材料的返工，以及在一個(gè)單獨(dú)的步驟中對(duì)通過填充材料的返工。盡管有些去除器適用于相關(guān)的BARC或PR材料，但它們必須進(jìn)一步測(cè)試更嚴(yán)格的加工要求（時(shí)間和溫度）、返工后的缺陷水平以及對(duì)各種基底材料的敏感性，研究了相同的去除器與各種基底材料的兼容性，每種去除劑中這些不同材料的相容性在60ºC下測(cè)試了20分鐘。雖然在單個(gè)晶圓工具上的篩選研究和實(shí)驗(yàn)都證明，去除劑可以完全去除關(guān)于膜厚度損失的硅材料，但不能發(fā)現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)生低缺陷的過程，雖然去除劑的配方被證明與幾種不同的襯底材料兼容，但它發(fā)現(xiàn)它可以攻擊局部區(qū)域的硅，這種去除劑需要進(jìn)一步使用替代基板進(jìn)行測(cè)試，如低k或超低k介質(zhì)，在確定被測(cè)試的酸性基去除器只會(huì)去除硅材料并可能攻擊硅基底后，決定繼續(xù)測(cè)試堿性基去除器，以查看它們?cè)趩蝹€(gè)晶圓工具類型過程和替代去除過程中的去除效率，并運(yùn)行設(shè)置的晶片，以確定硅材料返工的最佳兩種溫度和時(shí)間，溫度和時(shí)間是通過觀察厚度損失和總?cè)毕萦?jì)數(shù)來確定的。下圖顯示了在50ºC和60ºC使用殘留3對(duì)硅材料返工的總...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文研究了一種非離子表面活性劑對(duì)CMP清洗后顆粒去除的影響。根據(jù)改變非離子表面活性劑的濃度，在12英寸的銅圖案晶片上進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，以確定最佳的清洗結(jié)果。并討論了該表面活性劑對(duì)缺陷還原和顆粒去除的影響。此外還討論了一種非離子表面活性劑的負(fù)面影響。CMP工藝是在應(yīng)用材料300毫米反射LK工具上進(jìn)行的，該工具設(shè)計(jì)為三步銅CMP工藝，因此，采用三步拋光方案：第一步是去除大塊銅，獲得初始平面表面；第二步是去除殘留的銅，停止在屏障層上；第三步是清潔阻擋金屬和部分介質(zhì)。所有的晶圓都用相同的銅和屏障泥拋光，隨后在同一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行了cmp后的清洗過程：首先用超電子學(xué)清洗拋光晶片，然后在PVA電刷盒1和盒2中清洗晶片，最后將晶片在IPA蒸汽干燥器中吹干。當(dāng)整個(gè)過程完成后，使用檢測(cè)工具(KLATencor)和SEMVisionTMG4缺陷分析平臺(tái)（應(yīng)用材料）來確定清洗性能。所有實(shí)驗(yàn)均采用12英寸銅圖案晶片進(jìn)行。圖1(a)為圖案銅晶片的示意圖，圖1(b)為CMP工藝后晶片表面部分殘留物的模型。圖2(a)顯示了在沒有非離子表面活性劑的情況下，用清潔劑A處理圖案晶片單一缺陷圖，這張圖上有8064個(gè)缺陷，缺陷包括BTA、顆粒、膠體硅磨料和有機(jī)污染等方面，其尺寸大于0.2微米，然后隨機(jī)選擇100個(gè)區(qū)域點(diǎn)來確定缺陷到底是什么，我們觀察到，超過一半的缺陷是膠體硅磨料和有機(jī)顆粒...
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