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摘要
? ? ? 清洗工藝的作用是制備完整的硅表面,硅表面純度高,其條件是無(wú)顆粒、無(wú)金屬粘附、無(wú)有機(jī)污染、無(wú)水粘附、無(wú)天然氧化物、無(wú)粗糙度、全覆蓋氫終端、無(wú)電荷積聚。
? ? ? 當(dāng)前的濕表面清潔是在空氣中進(jìn)行的。在大氣中,氧很容易溶解到UPW(超純水)中,結(jié)果,晶片表面立即被氧化。如果表面被氧化,氫終端將丟失,結(jié)果,清洗后形成的柵氧化物的特性將被破壞。
? ? ? 為了避免晶片表面退化,需要在大氣中沒(méi)有氧氣的清洗系統(tǒng)。在本研究中,我們?cè)u(píng)估了能夠?qū)崿F(xiàn)低于10ppm的低氧濃度的清洗工藝。通過(guò)氮?dú)獯祾?。用紅外光譜和接觸角測(cè)量表面。為了評(píng)估低氧濃度的效果,測(cè)量水印的產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)
? ? ? 本實(shí)驗(yàn)中的晶圓類型為(100) 8-12歐姆·厘米。當(dāng)清洗后立即在空氣中進(jìn)行UPW清洗時(shí),從2060到2160 cm-1 [2]的峰消失,并且觀察到在2250 cm-1 附近氧化的硅的峰。由于通過(guò)UPW蝕刻硅而增加表面粗糙度,出現(xiàn)了峰的移動(dòng)。當(dāng)在低氧濃度下進(jìn)行UPW沖洗時(shí),維持氫終止。據(jù)了解,在低氧濃度下漂洗時(shí),表面幾乎沒(méi)有氧化硅。
? ? ? 雖然清洗后立即的接觸角約為78度,但與隨后在空氣中UPW漂洗8小時(shí)的接觸角變得非常小。事實(shí)證明,這是因?yàn)楸砻姹谎趸慕Y(jié)果從傅立葉變換紅外ATR。接觸角測(cè)量表明,氫終端保持在低氧濃度。
結(jié)果
? ? ?在低氧濃度下清洗能有效減少表面氧化降解。從現(xiàn)在開(kāi)始,需要實(shí)現(xiàn)大氣中無(wú)氧的清洗設(shè)備。
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圖1低氧濃度的影響
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