掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料CMP工藝中材料去除機(jī)理的理論考察 由于CMP用泥漿中含有的研磨粒子是納米級(jí)的粒子，所以認(rèn)為作為微米級(jí)粒子模型的以往的材料去除模型說明不充分，因此，關(guān)于泥漿中的研磨粒子的功能和對(duì)晶圓的作用，闡述了使用分子動(dòng)力學(xué)法的模擬分析、化學(xué)反應(yīng)論的想法、磨損現(xiàn)象中的粘著去除現(xiàn)象這3種想法，從理論上考察了CMP中發(fā)生的材料去除的機(jī)理和材料去除現(xiàn)象模型。 圖5.1 該模擬分析是利用分子動(dòng)力學(xué)模擬分析對(duì)單晶硅的機(jī)械加工產(chǎn)生的表面性狀進(jìn)行分析的結(jié)果5.1）。用于研磨和拋光工程中的單晶硅的變形以及材料除去機(jī)構(gòu)的分析的分子動(dòng)力學(xué)模擬分析，是將物體作為基于某種勢能的相互作用的原子和分子等粒子的集合體進(jìn)行模型化，通過對(duì)該勢能場中的各個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)按每個(gè)微小時(shí)間步驟進(jìn)行詳細(xì)追蹤，來分析粒子集合體物體的舉動(dòng)的計(jì)算機(jī)模擬分析之一。 圖5.1顯示了模擬時(shí)使用的三維模型。單晶硅的被削材是固定邊界原子，在溫度調(diào)節(jié)原子層中，為了使層內(nèi)的平均溫度為293K，對(duì)每個(gè)計(jì)算步驟（2.0 fs）進(jìn)行修正，在研磨粒子中，為了能夠容易地將與被切削材料的相互作用反映到原子間勢能上，假想地使用與硅原子之間的勢能被提出的金剛石，作為剛體。溫度是從硅原子的動(dòng)能中利用德拜式...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文將對(duì)具有相同特性的晶片進(jìn)行反復(fù)洗脫，用AFM測量了增加的LLS的結(jié)果，確定是晶片表面突出的橫梁狀缺陷，而不是pit或void。 因此，除了之前發(fā)現(xiàn)的oxide defect發(fā)生機(jī)制外，如果在硅晶片表面或bulk內(nèi)表面附近存在其他相（phase）的物質(zhì)（如氧析出物），則會(huì)影響oxide quality。被理解為可能發(fā)生。圖4.4 圖4.5如圖4.4所示，對(duì)于Sample A，COP在晶片正面的晶片，通過SC-1重復(fù)洗脫，可以看出COP的數(shù)目增加， 在圖4.5中顯示，Sample B期望沒有COP，只有氧析出物存在的晶片反復(fù)清潔時(shí)，被認(rèn)為是大于0.12 um size的COP的LLS增加，后來討論這個(gè)結(jié)果是一般所知道的可認(rèn)為是重復(fù)洗井時(shí)COP的size增加或個(gè)數(shù)增加的部分，或AFM測量時(shí)得到的結(jié)果不同，在測量大于0.065 um size的LLS時(shí)，defect過多，因此將測量size調(diào)整為大于0.12 um。 AFM分析與結(jié)果：每個(gè)sample的重復(fù)洗脫結(jié)果顯示所有晶片上size大于0.12 um的LLS呈逐漸增加的結(jié)果，為了確定不斷增加的LLS的真實(shí)morphology，我們將每個(gè)sample重復(fù)清洗了25次，以基準(zhǔn)試樣Sample A為例，在重復(fù)洗脫前用SP-1 TBI用LLS測量發(fā)現(xiàn)的缺陷，經(jīng)AFM測量后確認(rèn)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文研究了替代SPM濕法清洗工藝的高濃度臭氧水生產(chǎn)技術(shù)，在這項(xiàng)工作中，我們研制了表面放電式臭氧發(fā)生器，還研制了高效臭氧接觸器，用于混合臭氧氣體和去離子水，作為臭氧化水的生產(chǎn)測試結(jié)果，我們?cè)?0 ppm臭氧化水的10%重量濃度下獲得了80 ppm以上的臭氧化水濃度。在半導(dǎo)體晶片表面形成薄氧化膜的工藝，工藝使用氧化力約為30[ppm]以下的臭氧水濃度，半導(dǎo)體和平板反應(yīng)領(lǐng)域的PR去除工藝是需要最高濃度臭氧數(shù)的工藝，目前使用等離子體ashing PR后，將殘沙處理為過氧化氫和硫酸混合化學(xué)液的干/濕混合工藝應(yīng)用最廣泛。在濕化學(xué)溶液中，過氧化氫是氧化柿子光膜中包含的碳基有機(jī)物的酸。隨著化學(xué)溶液使用量的增加，含有廢硫酸嘴的化學(xué)廢水量變得越來越重，為了去除廢水處理過程中有毒的過氧化氫水，必須采用脫過氧化氫工藝，因此，不僅增加了處理成本，還在環(huán)境方面引起了問題。最近，作為取代這種硫酸基溶液的PR去除工藝的一種新的工藝技術(shù)，有關(guān)將臭氧溶解在純水中的臭氧水應(yīng)用的研究正在積極進(jìn)行，被稱為比過氧化氫更強(qiáng)的氧化劑。 圖2如圖2所示，作為制作的放電管單元，使用了外徑為10[mm]、內(nèi)徑為8[mm]的陶瓷電介質(zhì)管，內(nèi)部電極采用鎢絲，以抑制放電時(shí)電極的氧化及金屬離子的釋放現(xiàn)象，生成純度的臭氧氣體，適合半導(dǎo)體工藝使用。臭氧作為對(duì)水溶解度比較低的氣體，通過中間瓶頸部分進(jìn)一步...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料表面紋理對(duì)減少光反射和改善硅襯底內(nèi)的光約束具有重要作用，從而提高太陽能電池的效率，研究了不同厚度碳硅晶片的濕各向異性紋理和隨后的濕各向同性平滑，以改善光捕獲。研究了試劑濃度和蝕刻時(shí)間對(duì)工藝平滑的影響，利用紫外-可見分光光度計(jì)監(jiān)測紋理平滑步驟前后的反射特性，并用掃描電子顯微鏡獲得表面形貌圖像。在實(shí)踐中，單晶硅表面紋理由各向異性堿性蝕刻組成，容易形成隨機(jī)分布的上行金字塔。盡管這一過程的結(jié)果確實(shí)能有效地降低硅表面的反射率，但金字塔尖端的結(jié)果是尖銳的，并可能在已完成的太陽能電池中產(chǎn)生不希望的分流效應(yīng)。薄晶片目前用于實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)太陽能電池，以降低制造成本，在這項(xiàng)技術(shù)中，薄晶圓硅表面的紋理和平滑對(duì)于改善光捕獲和減少分流效應(yīng)至關(guān)重要。以氫氧化鉀、水和異丙醇(IPA)三元混合物作為表面活性劑添加劑，電阻率為1Ocm，厚度為350和120 11m的表面；這種各向異性蝕刻工藝常用于單晶硅基電池制造，以減少前的反射損失，經(jīng)過紋理化過程后，部分樣品在HF/RN03混合物中通過平滑過程進(jìn)行蝕刻，能夠圍繞金字塔尖端，使用HF(50%，CarloErba)和RN03(70%，J.T.Baker)，沒有進(jìn)一步稀釋，在此過程中，一般的蝕刻機(jī)理是：氧化劑硝酸在硅片表面形成氧化硅；然后，通過高頻形成的水溶性配合物從表面除去氧化硅，蝕刻速率受蝕刻劑組成的影響，評(píng)價(jià)了試劑濃度和蝕刻時(shí)間對(duì)樣...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文采用氮化硅膜作為掩膜，采用濕蝕刻技術(shù)制備黑硅，樣品在250~1000nm波長下的吸收率接近90%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮化硅膜作為掩模濕蝕刻技術(shù)制備黑硅是可行的，比飛秒激光、RIE和水熱蝕刻制備黑硅具有更大的優(yōu)勢。它為制備黑硅可見光和近紅外光電子器件提供了一種合適而經(jīng)濟(jì)的方法。本文采用濕式蝕刻法制備了微結(jié)構(gòu)硅，并對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并對(duì)其光學(xué)性能進(jìn)行了測試。濕式蝕刻的基本步驟是：首先通過沉積或生長等方法在襯底上制備一層掩模層，然后通過從掩模層上的圖形中蝕刻等方法，在從掩模層上的圖形中蝕刻后，然后使用蝕刻溶液來濕蝕刻掩模層和基底，最后去除掩模層，可以要求基底上的圖形和結(jié)構(gòu)。目前硅濕蝕刻中相對(duì)常見的掩模材料為二氧化硅和氮化硅，一般采用濃縮堿作為蝕刻溶液，二氧化硅薄膜掩模對(duì)氫氧化鉀溶液沒有很好的蝕刻選擇性，通常使用HF（氫氟酸），對(duì)二氧化硅蝕刻毒性大，對(duì)環(huán)境和人體有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。氮化硅薄膜掩模對(duì)氫氧化鉀溶液具有很好的蝕刻選擇性，因此我們使用氮化硅作為掩模材料。在我們的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)p摻雜硅基片被切割到2厘米的大小，使用濃縮的氫氧化鉀溶液(KOH：H2O=50g：100ml)作為蝕刻劑，濕蝕刻在水中以50℃恒溫加熱，溫度精度為±1℃。 圖1顯示去除氮化硅前濕蝕硅的掃描電子顯微鏡圖像這些結(jié)構(gòu)的圖像如下圖所示，從圖1和圖2中可以看出，周...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文綜述了黑硅的制備方法及其產(chǎn)生的形態(tài)，并對(duì)其光電特性進(jìn)行了定量比較,為了進(jìn)行定量比較，研究黑硅太陽能電池的不同小組合作進(jìn)行了本研究,以光吸收和少數(shù)載流子壽命作為基準(zhǔn)參數(shù),討論了等離子體蝕刻、化學(xué)蝕刻或激光加工過程中的差異，并與數(shù)值模型進(jìn)行了比較。圖1四種常用的發(fā)黑方法的示意圖。a顯示了SF6和O2氣氛中的感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)離子蝕刻（ICPRIE或短ICP）過程；b描述了HF和H2O2水溶液中基于Ag或Au催化劑顆粒的金屬輔助濕化學(xué)蝕刻(MACE)過程；c顯示了用于大孔硅（MacP-Si）制造的電化學(xué)蝕刻單元；d示意圖，顯示了fs激光處理硅表面（L-Si）的實(shí)驗(yàn)裝置。所有的示意圖都表明了在本工作中用于準(zhǔn)備不同的表面形態(tài)的參數(shù)。 圖1黑硅的制造方法本文綜述了b-Si的四種主要制備方法：誘導(dǎo)耦合等離子體(ICP-RIE)、鎂、Au催化劑、光電化學(xué)陽極化形成macP-Si、和飛秒(fs)激光脈沖(L-Si)照射表面。各種黑色蝕刻方法（圖1）都導(dǎo)致宏觀b-Si表面均勻，在整個(gè)硅吸收范圍內(nèi)具有相當(dāng)?shù)偷姆瓷渎?，然而，根?jù)可用的工藝參數(shù)，微觀或納米結(jié)構(gòu)有不同的形態(tài)。活性離子蝕刻法的黑硅（ICP-RIE）:圖1b說明了硅表面的典型例子中的MACE原理。從HF/h2o2溶液中提取的h2o2（或其他氧化劑）通過消耗電子在金屬表面被催化還原，消耗的電子通過...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料為了成功地清除來自晶片表面的顆粒污染，有必要了解顆粒與接觸的基底之間的附著力和變形,變形亞微米顆粒的粘附和去除機(jī)理在以往的許多研究中尚未得到闡明。亞微米聚苯乙烯乳膠顆粒（0.1-0.5mm）沉積在硅片上，并通過自旋沖洗和巨型清洗去除，顆粒滾動(dòng)是硅晶片中變形亞微米顆粒的主要去除機(jī)理，超電子學(xué)提供了更大的流流速度，因?yàn)槌〉倪吔鐚訒?huì)產(chǎn)生更大的去除力，能夠完全去除受污染的粒子，為了去除顆粒，有必要了解接觸顆粒與接觸基底之間的附著力和變形。 圖1利用自旋漂洗和超氣體學(xué)的水動(dòng)力去除實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較亞微米粒子的粘附力和去除力，并確定其去除機(jī)理，將清洗后和清洗前顆粒計(jì)數(shù)的差異除以清洗前顆粒計(jì)數(shù)，獲得顆粒去除效率，通過自旋漂洗去除粒子的流場利用了流體動(dòng)力邊界層中的阻力和升力(如圖所示1)同樣，由于超氣流引起的極薄聲邊界層內(nèi)的阻力和升力對(duì)于超氣體清洗中的粒子去除非常重要。 圖4如圖所示4，如果作用于顆粒上的升力大于附力，則從表面去除機(jī)構(gòu)顆粒，F(xiàn)L³Fa升力比阻力小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，由于阻力已經(jīng)小于粘附力，因此升力太小，無法使PSL粒子脫離表面，如果阻力、升力和粘附力滿足以下公式，也可以通過滑動(dòng)去除粒子：FD³k(Fa-FL)，其中k為摩擦系數(shù)，定義阻力與附力的比值RS，以判斷是否發(fā)生瞬時(shí)滑動(dòng)的脫離。 圖5如圖所示5，對(duì)于0...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，多層處理變得越來越復(fù)雜，清洗溶液和蝕刻化學(xué)物質(zhì)在提高收率和減少缺陷方面的作用變得越來越重要。本文證明了具有銅和鎢相容性的成功配方，并具有層間介電(ILD)清洗和選擇性鈦刻蝕的性能。本文研究了電化學(xué)沉積的銅薄膜在含氫氟酸(HF)的脫脂清洗溶液中的腐蝕行為。清潔溶液中過氧化氫的存在導(dǎo)致了對(duì)銅溶解速率的抑制超過一個(gè)數(shù)量級(jí)。我們將這種現(xiàn)象歸因于在DHF中溶解速度較慢的界面氧化銅的形成。本文提出了一種涉及氧陰極還原和Cu0和Cu+1陽極氧化的動(dòng)力學(xué)方案。我們利用銅腐蝕研究的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了一種濕蝕刻/清潔配方。鈦硬掩模的引入用于銅互連的雙屏蔽圖案，這在選擇性濕蝕刻化學(xué)中創(chuàng)造了一個(gè)獨(dú)特的應(yīng)用。 含有機(jī)HF清洗液中銅薄膜的腐蝕行為在當(dāng)今先進(jìn)的互連系統(tǒng)中，銅是超大規(guī)模集成(ULSI)金屬化的選擇。銅線現(xiàn)在用于所有互連層，高達(dá)12個(gè)金屬化水平?；ミB是由金屬線制成的電氣路徑或載流子，由絕緣層間介質(zhì)材料分隔。用銅取代鋁合金要求集成、金屬化和圖案化工藝技術(shù)發(fā)生顯著變化。例如，在半導(dǎo)體器件中銅的引入已經(jīng)引起了人們對(duì)薄膜腐蝕現(xiàn)象的關(guān)注，以避免最佳的器件性能、可靠性和壽命。一個(gè)簡單的兩層DD互連系統(tǒng)如圖3.1所示。在這樣的系統(tǒng)中，允許晶體管相互通信以及與外部世界通信的電信號(hào)通過任何給定的金屬化水平內(nèi)的金屬線傳輸，并通過充滿銅的通道從一個(gè)金屬化水...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文采用飛秒激光蝕刻法、深反應(yīng)離子蝕刻法和金屬催化化學(xué)蝕刻法制備了黑硅，研究發(fā)現(xiàn)，在400~2200nm的波長內(nèi)，光的吸收顯著增強(qiáng)，其中飛秒激光用六氟化硫蝕刻的黑硅在近紅外波段的吸收值最高。但這大大縮短了晶體硅的少數(shù)載流子壽命，通過沉積二氧化硅薄膜使黑硅表面鈍化，可以有效地調(diào)節(jié)和控制。最后，以黑硅為基礎(chǔ)制造了一種PIN光探測器，與無蝕刻工藝的PIN硅光探測器相比，在1060nm處獲得了更高的責(zé)任，為0.57A/W。任何能夠減少反射和增強(qiáng)硅從紫外線到近紅外波長的吸收的發(fā)展，都將有助于使硅基寬帶探測器成為現(xiàn)實(shí)，納米結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)的c-Si（在晶圓表面有錐、線或孔）作為高效和低成本材料的可能結(jié)構(gòu)受到越來越多的關(guān)注，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出非常低的反射，特別是在可見區(qū)域。飛秒激光蝕刻(FLE)、深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE)和金屬催化化學(xué)蝕刻(MCE)等方法可以制備這些結(jié)構(gòu)，可以有效地提高c-Si的光吸收。本文采用FLE、DRIE和MCE三種制備BS的方法，同時(shí)直接在c-Si基底上獲得了幾種抗反射/捕光結(jié)構(gòu)，同時(shí)，對(duì)三種不同的BS材料的形貌、光吸收、少數(shù)載流子壽命進(jìn)行了比較。最后，基于BS制造了一種PIN光電探測器，并將其責(zé)任與無蝕刻工藝的PIN硅光電探測器進(jìn)行了比較。圖1為在六氟化硫和空氣大氣中被FLE蝕刻的BS的典型形態(tài)。從圖中可以看出，在相同的激光參數(shù)下，兩種大氣...
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