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)整個過程完成后，使用檢測工具(KLATencor)和SEMVisionTMG4缺陷分析平臺（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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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究設(shè)計并制造了一種利用橡膠O型圈物理阻止表面蝕刻劑流入的裝置(所述裝置包括加熱器和溫度控制器),通過蝕刻保持恒定的溫度，也為薄膜結(jié)構(gòu)考慮了蝕刻劑的靜水壓力，利用所制備的器件，在六英寸的硅晶片上成功地制造了具有800米的輻射度、600納米的厚度和具有兩個波紋的3 m波紋深度的圓形波紋膜片。 圖1利用該裝置制備了一種波紋膜，波紋薄膜結(jié)構(gòu)如圖所示1，不僅降低了膜的機(jī)械剛度，也廣泛應(yīng)用于MEMS麥克風(fēng)中。在單側(cè)濕式蝕刻裝置的結(jié)構(gòu)中，采用聚四氟乙烯設(shè)計，這是一種對氫氧化鉀具有化學(xué)抵抗力的材料，O形環(huán)用于密封晶圓片的前后兩側(cè)，并且螺釘和螺紋對O形圈施加足夠的壓力，以確保適當(dāng)?shù)拿芊?。在濕式蝕刻中，蝕刻速率取決于氫氧化鉀的濃度和溫度，主要需要濃度為20~30wt%，溫度為80~90°C，在蝕刻過程中，使用棒狀筒式加熱器和恒溫器來加熱溶液并保持恒定的溫度，筒式加熱器不直接接觸氫氧化鉀溶液，通過不銹鋼制的結(jié)構(gòu)來傳遞熱量，并且在頂部使用了一個帶有蓋子的結(jié)構(gòu)，該蓋子有一個洞，被設(shè)計為允許在蝕刻過程中產(chǎn)生的氫氣逃逸，因此，即使在很長時間的蝕刻時間后，溶液的水平也能保持不變。在裝置的下部形成一個空腔，并在刻蝕過程中充滿去離子(DI)水。因此，可以進(jìn)入正在進(jìn)行蝕刻的晶片的另一側(cè)與水接觸。封閉腔內(nèi)的水在達(dá)到準(zhǔn)靜力平衡后就像彈簧的作用。這個彈簧自動平衡在晶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言硅是一種具有許多特殊分子性質(zhì)的材料，可以作為許多化學(xué)器件的重要候選材料，如傳感系統(tǒng)和鋰離子電池的陽極材料。然而，由于硅的低表面積，它并不被認(rèn)為是適合許多設(shè)備的材料。另一方面，多孔硅由于其獨(dú)特的表面、電學(xué)和光學(xué)性能，目前是一種非常適用的材料。一般來說，多孔材料根據(jù)孔徑分為三類：大孔（大小在50nm以上）、中孔（50-2nm）和微孔（小于2nm）。近年來，中孔PSi的合成因其對從光電子學(xué)到電化學(xué)電源等一系列器件的良好制造特性而受到越來越多的關(guān)注。在本研究中，我們研究了多孔硅樣品在各種電化學(xué)蝕刻條件下的形態(tài)特征的變化，如電解質(zhì)組成和濃度、應(yīng)用電流密度和蝕刻時間。用場發(fā)射掃描電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察了其形態(tài)學(xué)特性，并與蝕刻參數(shù)相關(guān)。 實(shí)驗(yàn)首先，通過化學(xué)拋光制備了摻硼型單晶硅片。這些晶圓用所謂的RCA方法進(jìn)行化學(xué)拋光。這些晶片隨后被氮?dú)飧稍?。然后，將硅晶片切?×1Cm2片。另外，在低電阻率樣品的1×1Cm2片的背面涂覆了一個500nm的鋁薄膜，提高了蝕刻電流密度的均勻性。測量到的硅基板電阻率范圍為0.01Ω。Cm~12Ω。Cm。通過RCA清洗的硅基底電化學(xué)蝕刻制備多孔硅樣品。兩種組分溶液的電解質(zhì)由HF、乙醇和去離子水組成。電化學(xué)蝕刻是在10mA/Cm2~50mA/Cm2范圍內(nèi)進(jìn)行的電化學(xué)蝕刻。蝕刻時間從5分鐘到30...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料微加工過程中有很多加工步驟。蝕刻是微制造過程中的一個重要步驟。術(shù)語蝕刻指的是在制造時從晶片表面去除層。這是一個非常重要的過程，每個晶片都要經(jīng)歷許多蝕刻過程。用于保護(hù)晶片免受蝕刻劑影響的材料被稱為掩模材料，其用于許多蝕刻步驟中以抵抗蝕刻。該掩模材料可以是光致抗蝕劑，并且使用光刻法將其圖案化。蝕刻也可以稱為制作空腔，這些空腔應(yīng)該根據(jù)用途具有特定的深度。產(chǎn)生的這種空腔的深度可以通過蝕刻時間和蝕刻速率來控制。執(zhí)行蝕刻機(jī)制的成功之處在于，多層結(jié)構(gòu)的頂層應(yīng)該被完全去除，而在下層或掩模層中沒有任何種類的損傷。這完全取決于兩種材料的蝕刻速率之比，稱為選擇性。在一些蝕刻情況下，蝕刻會削弱掩模層，并產(chǎn)生形成空腔的傾斜側(cè)壁。底切的距離稱為偏差。濕法蝕刻是通過使用液體化學(xué)物質(zhì)或蝕刻劑從晶片上去除材料的過程。特定圖案由晶片上的掩模限定。沒有被掩模保護(hù)的材料會被液體化學(xué)物質(zhì)腐蝕掉。使用光刻技術(shù)在晶片上沉積和構(gòu)圖這些掩模。濕法刻蝕工藝涉及多個化學(xué)反應(yīng)，消耗原有反應(yīng)物，產(chǎn)生新的反應(yīng)物。濕蝕刻劑通常是各向同性的，并且它們在厚膜蝕刻期間導(dǎo)致較大的偏差。它們還需要處理大量有毒廢物。這種蝕刻方法在“后端”處理(BEOL)之前特別有效，在該處理中，晶片在晶片背面研磨之后通常非常薄，并且對熱或機(jī)械類型的應(yīng)力非常敏感。蝕刻幾微米的非常薄的層將去除在背面研磨過程中產(chǎn)生的微裂紋，導(dǎo)致晶片具有顯著...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文報道了（110）、（100）晶體定向硅上制備的p通道MOSFETs的低頻噪聲與硅表面的微粗糙度有關(guān)，由于傳統(tǒng)的RCA清洗工藝使表面更加粗糙，特別是在（110）取向的情況下，開發(fā)了不使用堿性溶液的5步室溫清洗工藝，這種新的清洗工藝與微波激發(fā)的高密度等離子體氧化工藝相結(jié)合，形成門氧化物，而不是標(biāo)準(zhǔn)的900°C熱氧化工藝，導(dǎo)致微粗糙度降低。此外，這種減少不僅可以觀察到（110）的取向，而且也可以用同樣的方法觀察到（100），盡管其程度要小得多。 圖2首先使用一個矢量信號分析儀進(jìn)行對排水電流噪聲測量，連接到一個低噪聲前置放大器，為了找到目標(biāo)偏置點(diǎn)參數(shù)，采用模塊化直流源偏置目標(biāo)偏置，然后將該源被超低噪聲直流源取代，進(jìn)行最終的噪聲測量,如圖2的Id-Vd曲線所示，(110) pMOSFET的一個有趣特性是電流運(yùn)行能力是(110)方向的2.5倍,這個特性保證了更快的工作頻率，但是(110) CMOS數(shù)字和模擬電路可能沒有競爭力,而不會降低1/f噪聲,如圖3所示，與（100）pMOSFETs相比，通過常規(guī)RCA清洗制備的（110）pMOSFETs的噪聲水平仍比（100）pMOSFETs高出近20年，且必須嚴(yán)重降低這一水平。作為RCA清洗的替代品，開發(fā)了5步室溫清洗工藝,這項(xiàng)新技術(shù)有一個非常簡單的程序，在清洗結(jié)束時只沖洗一次,可以在小于5m...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文研究了在氫氧化鉀、EDP等各向異性蝕刻溶液中，在這些溶液中，蝕刻速率強(qiáng)烈依賴于硅單晶的晶體取向，關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的廣泛討論可以找到，使用晶體生長速率的模型來尋找各向異性的起源，這一觀點(diǎn)對蝕刻速率圖的一些細(xì)節(jié)有影響，這將在這里進(jìn)行探索，并與獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。平面通?？梢詮木w學(xué)中發(fā)現(xiàn)，然而在金剛石晶格中，其他的表面可以是平坦的，因?yàn)轭~外的表面效應(yīng)，如吸附和表面重建，至少在室溫下蝕刻氫氧化鈉時是這樣。如果溶液中存在大分子，最小值會變得更加明顯(在EDP和在溶液中加入IPA時)，也許這些分子在h110i取向的硅表面上連接了平行運(yùn)行的鍵鏈，穩(wěn)定了硅表面，并在h110i上產(chǎn)生非零階躍自由能，在溫度的依賴性中，沒有成核勢壘，步速僅由化學(xué)反應(yīng)速率和沿表面和體積的輸運(yùn)給出，Sih111i蝕刻速率的活化能與速度步的活化能的差產(chǎn)生成核勢壘的高度1G。如果步驟之間的距離變得很寬，即如果2變得非常小，這種依賴性就會改變，最終，步驟間的核密度變得非常大，導(dǎo)致取向錯位導(dǎo)致的步驟總步驟長度小于成核導(dǎo)致的步驟長度。 圖3此情況如圖3所示,在上部在這些步驟之間有一個原子核,左邊的兩步通過運(yùn)動發(fā)生碰撞，相互湮滅,原子核的存在只會在很短的時間內(nèi)改變步數(shù),如果有更多的原子核，成核速率與取向無關(guān),在接近h111i時，蝕刻速率并不依賴于取向,當(dāng)2變得足夠大時，方向錯誤步驟接...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料在本研究中，原子力顯微鏡(AFM)已被用來生成納米尺度的網(wǎng)格線，并將其轉(zhuǎn)移到感興趣的材料中，AFM誘導(dǎo)的硅局部氧化是一種具有強(qiáng)大的近端探針納米制造潛力的過程，本研究討論了蝕刻溫度、蝕刻深度和線寬之間的關(guān)系，并介紹了超聲攪拌來提高表面粗糙度和納米結(jié)構(gòu)的形貌，最后，對優(yōu)化后的納米網(wǎng)格線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證。所有實(shí)驗(yàn)均采用（110）取向硅片進(jìn)行，硅襯板的電阻率約為1~10歐姆-厘米，樣品的制備方法如下：標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗，去除天然氧化物，在5%氫氟水溶液中鈍化氫，然后用SPL進(jìn)行局部氧化過程，SPL是在使用Park科學(xué)儀器(PSI)自動探針M5原子力顯微鏡(AFM)的空氣中進(jìn)行的，使用高摻雜硅懸臂尖端(尖端半徑約為10~15nm，電阻率約為0.01~0.025ohm-cm)，尖端/樣品力保持在10nN（~0.01μm高度），尖端和樣品之間的電壓偏差產(chǎn)生電場，迫使電子和負(fù)移動離子（O-）進(jìn)入樣品中。在局部氧化后，引入取向依賴的蝕刻工藝，獲得納米級納米結(jié)構(gòu)，由于晶體平面不同，化學(xué)鍵量不同，因此（111）平面的蝕刻速率最慢，導(dǎo)致與其他晶體平面的各向異性蝕刻。在本研究中，還引入了超聲波攪拌(43kHz)，以提高蝕刻過程的表面粗糙度和均勻性。最后，利用掃描電子顯微鏡(SEM)對其表面形態(tài)進(jìn)行了表征，并進(jìn)行了納米尺度線寬的測量。為了利用氫氧化鉀濕蝕刻系統(tǒng)對硅納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化...
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掃碼添加微信，回去更多半導(dǎo)體相關(guān)資料兩種不同類型的總有機(jī)碳分析儀在遠(yuǎn)足，兩者都是無試劑超純水分析儀，利用高強(qiáng)度短波紫外光將有機(jī)碳氧化成二氧化碳。二氧化碳會溶解在去離子水中，形成碳酸氫根離子，導(dǎo)致溶液電導(dǎo)率增加。然后，分析儀測量在氧化步驟前后產(chǎn)生的二氧化碳的濃度，并使用不同的算法將這個差分值轉(zhuǎn)換為TOC濃度。因?yàn)檫@兩種分析儀對二氧化碳的方法不同，它們對TOC的反應(yīng)不同，分析儀Y直接測量紫外反應(yīng)器前后的電導(dǎo)率變化，由于在紫外氧化過程中，除了碳酸氫鹽離子外，還可以產(chǎn)生鹵素、硝酸鹽和硫酸鹽，分析儀Y并不總是準(zhǔn)確地測量實(shí)際TOC濃度。分析儀X通過讓二氧化碳通過選擇性滲透膜擴(kuò)散到未氧化水的樣品中，然后測量所得溶液的電導(dǎo)率，該膜阻斷了由氧化反應(yīng)產(chǎn)生的其他離子，只允許二氧化碳導(dǎo)致分析儀X的電導(dǎo)率差異，從而可以準(zhǔn)確測量TOC濃度。這兩種分析儀并沒有記錄TOC偏移的相似結(jié)果，而是報告了非常不同的結(jié)果。話雖如此，每個人在識別導(dǎo)致遠(yuǎn)足的組成部分方面都發(fā)揮了獨(dú)特的作用，分析儀X提供了一個穩(wěn)定、準(zhǔn)確的TOC信號，并且足夠敏感，可以在分析儀Y之前就檢測到短途旅行的開始，然而，分析儀Y對濃度小于約15ppb時的波動有機(jī)物缺乏響應(yīng)的特征被證明是識別導(dǎo)致TOC波動的污染物的重要線索。 圖1從其中一個受影響的UPW系統(tǒng)中收集到的TOC數(shù)據(jù)，顯示了兩種不同的TOC分析儀的不同響應(yīng)，如圖1所示，實(shí)曲線對應(yīng)分析儀X...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文討論了自旋上的有機(jī)和無機(jī)硬掩模的研究進(jìn)展，與CVD選項(xiàng)相比，附加選項(xiàng)提供了高吞吐量和幾種替代材料選項(xiàng)，自旋碳(SOC)是一種含高碳的聚合物溶液，作為涂層材料，需要溶于有機(jī)溶性。介紹了在良好填充、低排氣、高熱穩(wěn)定性和平面化性能方面的進(jìn)展。圖1圖1顯示了SOC聚合物的一般結(jié)構(gòu)，圖2是由1-（9-鄰烯烯基）-3-苯基-2-丙基-1-醇(A)、對苯酚(PP)和二苯基苯(DVB)組成的SOC聚合物示例。通過將高碳聚合物溶解在上述安全溶劑中，得到了一種典型的SOC配方。有些聚合物在一定的烘烤溫度以上是自交聯(lián)。一般使用自交聯(lián)聚合物可以有效地交聯(lián)，有助于減少廢氣。根據(jù)聚合物類型的不同，配方中加入了交聯(lián)劑和熱酸發(fā)生器(TAG)等其他成分，以便在隨后的BARC和抵抗涂層中烘烤后不會發(fā)生混合。典型的SOC烘烤溫度范圍在220到400°C之間。 圖2在烘烤過程中應(yīng)盡量減少廢氣，因?yàn)樵诤婵具^程中產(chǎn)生的可凝結(jié)氣體側(cè)產(chǎn)品會污染熱板單元，造成生產(chǎn)環(huán)境缺陷。在石英晶體平衡上累積收集在250°C烘烤的20個6英寸晶圓60秒的可凝材料的優(yōu)化SOC配方的廢氣量，新版本的SOC配方有助于減少排氣量，比舊版本減少約4倍。在三層過程中，通過氟碳等離子體蝕刻，如四氟化碳、CHF3或C4F8，將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到SiBARC上，用氧等離子體將模式從SiBARC轉(zhuǎn)移...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料為了研究通過無缺口硅蝕刻和濕法清洗最后一種工藝形成的小通硅孔(TSVs)的有效性，我們制造了一個具有陣列的薄芯片，引入靜電卡盤級磁頭，抑制薄芯片的扭曲，通過采用軟材料凹凸，在低溫和低壓壓載下堆積芯片，對薄芯片的TSVs和Si區(qū)域進(jìn)行堆疊，對堆疊的芯片進(jìn)行了4端和菊花鏈的測量，我們的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，多層布線+TSV+凹凸連接表現(xiàn)出低電阻，菊花鏈完美連接多達(dá)38000個TSV。作為一種實(shí)現(xiàn)小型，高速，高功能，低功耗電子系統(tǒng)的技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域有很多，其中之一是表面?zhèn)鞲行腿S結(jié)構(gòu)高性能傳感器系統(tǒng)，表面感測型傳感器芯片和信號處理電路芯片分別制造，并通過使用TSV和凸塊進(jìn)行層壓連接，具有以下優(yōu)點(diǎn):（1）容易采用與傳感器匹配的工藝/材料，并且容易提高傳感器的靈敏度；以及（2）由于布置的自由度增加，因此可以增加傳感器面積比；另一方面，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要以低成本和高產(chǎn)率形成許多精細(xì)TSV，并在縱向方向上連接它們。為了實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)，我們專注于通孔最后的TSV工藝，該工藝的數(shù)量很少，并且易于降低成本，到目前為止，在晶片水平上，已經(jīng)確認(rèn)該工藝可以以高產(chǎn)率（約83%）形成直徑約6微米的精細(xì)TSV，為了進(jìn)一步確認(rèn)這種精細(xì)TSV的有效性，我們報告了以高密度陣列排列精細(xì)TSV的薄芯片的形成和實(shí)際層壓安裝的結(jié)果。首先，對8英寸的Si晶片進(jìn)行邊緣修整，通過3M晶片支撐系統(tǒng)，通過U...
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