掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本文提出了一個(gè)利用基本物理機(jī)制的數(shù)學(xué)模型，并提供了一個(gè)全面的過(guò)程模擬器。該模型包括流體流動(dòng)、靜電效應(yīng)以及體積和表面的相互作用，應(yīng)用于研究基于高頻的高k微納米結(jié)構(gòu)的圖案晶圓沖洗動(dòng)力學(xué)的具體案例，研究了水流、晶圓旋轉(zhuǎn)速率、水溫、晶圓尺寸、晶槽位置等關(guān)鍵沖洗工藝參數(shù)的影響。 圖1沖洗過(guò)程中旋轉(zhuǎn)晶圓表面的流體流動(dòng)模式示意圖如圖所示1a。在晶片中心引入的沖洗水從中心向邊緣流過(guò)晶片表面，水膜的形狀圍繞z軸是對(duì)稱(chēng)的，該溝槽如圖所示1b，表示微觀或納米結(jié)構(gòu)，晶片上的沖洗水層由兩個(gè)區(qū)域組成：待清洗的溝槽內(nèi)以及在旋轉(zhuǎn)晶片上形成的薄膜內(nèi)。雜質(zhì)沖洗和去除過(guò)程中涉及的各個(gè)步驟受到基板壁表面電荷的影響，該電荷受到晶片表面附近邊界層的成分的影響，開(kāi)發(fā)單晶圓旋轉(zhuǎn)漂洗工具過(guò)程模型所涉及的關(guān)鍵配置和操作參數(shù)是旋轉(zhuǎn)速度、水流、水溫、晶片尺寸、特征尺寸和初始污染物濃度，本研究中的污染物為1%的氫氟酸，該模型考慮了漂洗過(guò)程的細(xì)節(jié)，包括液相和高溫高k表面的化學(xué)反應(yīng)，以及電場(chǎng)下的擴(kuò)散、對(duì)流和遷移，模型參數(shù)，如表面相互作用速率系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)，取決于雜質(zhì)的類(lèi)型和表面的化學(xué)性質(zhì)。對(duì)表面充電會(huì)導(dǎo)致微納米結(jié)構(gòu)表面附近形成靜電場(chǎng)，這種靜電場(chǎng)會(huì)影響到溝槽內(nèi)離子的分布，隨著溝槽尺寸的減小，在溝槽表面附近形成的德拜層變得更加重要，并影響了溝槽內(nèi)離子的輸運(yùn)，這個(gè)德拜層的厚度與離子種類(lèi)的濃度成反比，因此...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究揭示了在正常加工條件下烘烤后含有大量金屬氧化物的新型自旋底層材料，這種無(wú)機(jī)金屬硬掩模(MHM）在三層疊的等離子體蝕刻過(guò)程中具有良好的蝕刻選擇性，基于溶液LPC分析和晶圓缺陷研究，該成分具有良好的長(zhǎng)期保質(zhì)期和鍋的壽命穩(wěn)定性，該材料吸收DUV波長(zhǎng)，可作為無(wú)機(jī)或混合抗反射涂層，控制DUV暴露下的基底反射率，其中一些含金屬材料可以作為EUV光刻技術(shù)的底層，以顯著提高光速度，特定的金屬硬掩模也被開(kāi)發(fā)用于IRT過(guò)程中的通過(guò)或溝槽填充應(yīng)用，在ArF干燥或浸沒(méi)條件下，薄膜厚度低至10nm，具有良好的涂層和光刻性能，此外，通過(guò)在環(huán)境溫度下使用各種濕蝕刻溶液，可以部分或完全去除金屬氧化物膜或殘留物。為了測(cè)試薄膜的溶劑抗性，在涂有底層材料的硅片上分配諸如丙乙二醇單甲基乙酸乙酯(PGMEA)或乳酸乙酯(EL)等溶劑，60s后用氮?dú)鈷吖馊コ軇?，在浸泡前后，通過(guò)視覺(jué)或測(cè)量薄膜厚度來(lái)檢測(cè)薄膜的完整性，為了測(cè)試薄膜的顯影劑電阻，在涂層晶片上分配AZ®300MIF顯影片，60s后用水沖洗晶片，用氮?dú)飧稍?，在浸泡前后，通過(guò)視覺(jué)或測(cè)量薄膜厚度來(lái)檢測(cè)薄膜的完整性。采用元素分析和TGA減重測(cè)量（煅燒）的方法測(cè)定了金屬氧化物薄膜中的金屬%wt/wt，樣品在腔室中的氧氣下從20°C/60s的室溫加熱到800°C，并在煅燒過(guò)程中在800°C的恒溫...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究利用大氣等離子體，以等離子體表面處理取代化學(xué)輔助有機(jī)清洗工藝，減少三氯乙烯和氫氧化鈉等化學(xué)物質(zhì)的使用。通過(guò)采用大氣等離子體處理，在不使用危險(xiǎn)化學(xué)品的情況下，獲得勉強(qiáng)可接受的電鍍和清潔結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，從環(huán)境友好的角度來(lái)看，用等離子體處理代替化學(xué)過(guò)程是合理的，此外，還對(duì)浸錫/銅進(jìn)行了等離子體處理，以了解等離子體處理的錫/銅的可焊性，用于實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)采用的MyPLTM最大直列可處理300 mm的電路板尺寸，適用于大體積微電子封裝制造環(huán)境，該系統(tǒng)由射頻電源系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)和等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)三部分組成，射頻電源系統(tǒng)采用13.56兆赫射頻電源，帶有自動(dòng)阻抗匹配模塊，氣體輸送系統(tǒng)有四個(gè)帶數(shù)字控制系統(tǒng)的質(zhì)量流量控制器。 圖1實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)是通過(guò)掃描電鏡圖像比較鍍銅樣品，掃描電鏡圖像是通過(guò)常規(guī)化學(xué)清洗和等離子清洗從樣品中獲得的,將兩個(gè)銅箔樣品用水清洗，用化學(xué)試劑和等離子體有機(jī)清洗，用H2SO4酸洗，并用硫酸銅4H20對(duì)清洗后的銅樣品進(jìn)行電鍍。圖1顯示了電鍍后的掃描電鏡圖像，但是不清楚哪種清洗方法優(yōu)于另一種,似乎圖1(b)是等離子體清潔的樣品，顯示了局部形成的稍大的銅顆粒，但是圖1(a)顯示了更均勻的表面。通過(guò)掃描電鏡圖像觀察清潔效果可能會(huì)導(dǎo)致表面的近視，因此在以下實(shí)驗(yàn)中選擇了更寬的觀察視野。 圖2 化學(xué)清洗是通過(guò)將樣品...
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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，開(kāi)發(fā)了一種包含超聲波和超氣體過(guò)程的系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)氫氧化銨的功率產(chǎn)生，晶片與超電子換能器間隙中的巨波保證了整個(gè)晶片上均勻的聲能，超氣能促進(jìn)了自由基的產(chǎn)生，從而在稀溶液中去除殘基，與超聲波相比，氫氧化銨溶液中超氣清洗的特征損傷減少。此外，大氣離子清洗產(chǎn)生的氣泡空化的機(jī)械力也提高了殘?jiān)娜コ?，提高了傳質(zhì)速率。極端的空化有利于去除顆粒，但會(huì)破壞晶圓的特性。超聲波清洗造成的損傷明顯大于超氣清洗。 圖1圖1(a)顯示了本研究的超氣清洗過(guò)程示意圖，并顯示了晶片的位置，在晶片的兩側(cè)進(jìn)行巨超聲清洗，在背面進(jìn)行全功率清洗，在單個(gè)晶片清洗板的正面進(jìn)行功率衰減，該自旋清洗工具配有徑向傳感器陣列，用于單晶片的大型濕式清洗，超氣傳感器（面積323mm）設(shè)計(jì)為0.98MHz的自旋基底（通常為0-50rpm），旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)被設(shè)計(jì)用來(lái)容納200毫米的晶圓，用動(dòng)態(tài)光散射法確定的氧化硅顆粒的尺寸為250±50nm，所有實(shí)驗(yàn)均在臺(tái)灣半導(dǎo)體研究所(TSRI)的一個(gè)100級(jí)微/納米制造中心進(jìn)行，圖案樣品在200mm晶片上的晶片自旋清洗組件中暴露在超氣體攪拌中。實(shí)驗(yàn)研究了標(biāo)稱(chēng)頻率為80kHz時(shí)的超聲波清洗問(wèn)題，提高工藝的可重復(fù)性，并確保每個(gè)晶片的新鮮化學(xué)成分，采用雙面清洗，具有不同的正面和背面化學(xué)能力，針對(duì)低顆粒進(jìn)行了優(yōu)化，建立了一種由氫氧化銨調(diào)節(jié)功率產(chǎn)生的超聲和...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料利用氫氧化鉀蝕刻和銀催化蝕刻，在晶體硅片上生成了錐體分層結(jié)構(gòu)，經(jīng)氟化后表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗反射和超疏水性，利用紫外輔助壓印光刻技術(shù)將分層硅結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到NOA63薄膜上，制備了一種柔性超疏水襯底，該方法在光學(xué)、光電和潤(rùn)濕性控制裝置方面具有潛在的應(yīng)用前景，我們演示了一種使用化學(xué)蝕刻技術(shù)在整個(gè)硅片上創(chuàng)建分層金字塔結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單方法，為了實(shí)現(xiàn)硅錐上的納米結(jié)構(gòu)，將金字塔硅浸入高頻(4.6M)/AgNO3(0.01M)溶液中，在硅錐表面，然后用HF/h2o2溶液蝕刻硅片，最后，將樣品浸入硝酸中，用去離子水進(jìn)行5min的超聲處理，去除納米銀顆粒。將硅片浸入10mm氟烷基硅烷甲苯中30min，然后在150C空氣中熱處理1小時(shí)，完成疏水表面修飾，使結(jié)構(gòu)硅表面氟化。掃描電鏡(SEM)的測(cè)量是在FE-SEM儀器上進(jìn)行的，在KRUSSDSA100液滴形分析系統(tǒng)上測(cè)量了水滴的接觸角，利用數(shù)據(jù)物理OCA20接觸角系統(tǒng)測(cè)量了接觸角遲滯現(xiàn)象，在分層硅襯底上對(duì)4μL的蒸餾水滴進(jìn)行膨脹和收縮。采用CCD攝像機(jī)和連續(xù)調(diào)節(jié)強(qiáng)度無(wú)滯后的鹵素照明，采用視頻系統(tǒng)，對(duì)水滴的整個(gè)膨脹和收縮過(guò)程進(jìn)行成像。 圖1創(chuàng)建層次結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程如圖1所示，首先，在氫氧化鉀溶液中，通過(guò)各向異性蝕刻法在硅表面制備了金字塔，所創(chuàng)建的硅錐體結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像如圖2a所示，顯示大多數(shù)金字塔的高度在3~5μm之間,錐體結(jié)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料許多不同的光刻方法已被應(yīng)用于制造微納米結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu)，并成功地用于形成具有特殊潤(rùn)濕性能的表面，事實(shí)上，在微米、亞微米和納米尺度上的表面粗糙度的改變，無(wú)論有沒(méi)有化學(xué)處理，都會(huì)導(dǎo)致具有可控潤(rùn)濕性能的表面表現(xiàn)出極限（例如超疏水、超親水表面），我們研究了不同的方法，以實(shí)現(xiàn)這種圖案表面的可調(diào)潤(rùn)濕特性，我們通過(guò)使用不同的光刻技術(shù)來(lái)制作微孔襯底。本研究中使用的基底是具有天然氧化物表層的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硅晶片，晶圓的拋光面和未拋光面都用于激光微加工，特別是用焦距為75毫米的圓柱形透鏡聚焦紫外納秒激光束，測(cè)試的激光通量的范圍是從0.5至2J/cm2，在燒蝕過(guò)程中，硅晶片儲(chǔ)存在甲醇或蒸餾水的液體浴中，表面液體覆蓋5mm，晶片以精確的x-y平移階段移動(dòng)，直到獲得約1cm2的紋理表面區(qū)域,圖5顯示了激光微加工裝置的示意圖,燒蝕后，將晶圓從液體浴中取出，并在環(huán)境條件下進(jìn)行干燥。 圖5除了紋理硅晶片作為基底，我們還使用了各種微紋理硅碳化硅表面,使用了600、800和1200砂粒大小的典型砂紙。對(duì)于紋理硅晶片的涂層,使用了亞微米的聚四氟乙烯顆粒,一定數(shù)量的聚四氟乙烯粉末分散在商業(yè)蘇格蘭Brite(3M)中型纖維素泡沫上，尺寸為15cm×9cm×2cm,用一根金屬棒將聚四氟乙烯粉末在泡沫表面摩擦幾分鐘，以使其均勻擴(kuò)散,隨后，泡沫以圓周運(yùn)動(dòng)不斷地與紋理硅表面...
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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，氧化鎂、二氧化硅和二氧化鈦被添加到氧化鋁中，并從添加氧化物的種類(lèi)和數(shù)量方面研究了它們的物理和化學(xué)特性變化，通過(guò)測(cè)量表觀密度和分析掃描電子顯微鏡，使用球?qū)θ蚍ê臀⒂^結(jié)構(gòu)檢查雙軸彎曲強(qiáng)度，溶液隨著時(shí)間的推移觀察其化學(xué)變化。當(dāng)加入適量的氧化物時(shí)，氧化鋁陶瓷的孔結(jié)構(gòu)和微粒尺寸由于致密化而明顯改變，二氧化硅在彎曲強(qiáng)度和腐蝕測(cè)試中顯示出最好的結(jié)果，在二氧化鈦的情況下，加入0.5重量%。在檢查的范圍內(nèi),是最可接受的。氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)由A-B-A-B順序堆積的大氧氣構(gòu)成，由離子的填充面組成，形成陰離子的六防最密填充結(jié)構(gòu)，陽(yáng)離子位于這個(gè)基本陣列的八面體間隙，但是為了保持電荷平衡，只有八面體間隙的2/3充滿(mǎn)了陽(yáng)離子。圖1展示了底面的al和O的填充模型，八面體間隙的空位也形成了規(guī)則的hexagonal結(jié)構(gòu)，因此根據(jù)忠內(nèi)陽(yáng)離子空位的位置，陽(yáng)離子蟲(chóng)分為A、B、C三種形式，形成了以a-b-c-a-b-c順序堆積的面心立方結(jié)構(gòu)。因此，從整體體積來(lái)看，以A-a-B-b-A-c-B-a-A-b-B-c-A的形式，形成正離子和負(fù)離子的完全敵蟲(chóng)結(jié)構(gòu)。 圖1為了理解對(duì)燒結(jié)的動(dòng)力學(xué)和改善物性，燒結(jié)是分階段進(jìn)行的，第一個(gè)個(gè)體之間形成neck，隨著Neck的增大，粒子之間存在的晶界長(zhǎng)度變長(zhǎng)，粒子之間存在的氣孔量減少，從而產(chǎn)生收縮，在這個(gè)階段，物質(zhì)遷移儀器是Al離子的格...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料通過(guò)激光透硅工藝，在形成時(shí)會(huì)產(chǎn)生碎片和顆粒，因此，TSV清洗的研究對(duì)于去除這些顆粒和碎片具有重要意義，在8英寸CMOS圖像傳感器晶片上，研究了使用30µm直徑和100µm深度的化學(xué)清洗方法和使用刷子的物理清洗方法。利用激光加工Via后對(duì)Via進(jìn)行洗脫的工藝中，評(píng)價(jià)了各細(xì)部單位工程的能力，并將該應(yīng)用到8英寸CMOS圖像傳感器中，確立了最佳洗脫工藝方法和工藝參數(shù)，用激光Via加工中使用的清潔方法，在激光加工前在晶片表面涂布了表面活性劑，這樣做是為了在一定程度上防止激光熱熔融的硅凝結(jié)在Wafer表面，使涂布產(chǎn)生的Debris通過(guò)清潔工藝很容易被去除。 為了了解清潔液對(duì)稀釋比的清潔能力，實(shí)驗(yàn)制備了DI水與表面活性劑的比例從2:1稀釋到10:1的表面活性液，將制得的稀釋液在8英寸Si Wafer上以500 rpm噴涂3分鐘； 涂布后的晶片以直徑為30µm、深度為100µm的Via加工條件固定激光變量并形成了Via，在不同稀釋比下，Via hole形成的Wafer分別重復(fù)試驗(yàn)10次，取平均值，通過(guò)比較Debris分布的面積來(lái)評(píng)價(jià)其清潔度，以Debris的總分布面積包括Via hole的分布面積為A，加工的Via hole面積為B，用A-B值表示了Via hole周?chē)l(fā)生的Debris面積。圖4是Debris分布面積的出...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料本研究表明了去離子(DI)漂洗和氧化物高頻濕蝕刻過(guò)程對(duì)硅襯底的影響，利用硅片制備CMOS來(lái)研究硅坑的機(jī)理，分析了DI沖洗對(duì)摩擦電荷的影響。本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)為每分鐘轉(zhuǎn)速(rpm)轉(zhuǎn)速和時(shí)間，硅坑形成的孵育時(shí)間超過(guò)10秒，沖洗時(shí)間對(duì)硅坑的形成時(shí)間比rpm更有效，利用等離子體密度監(jiān)測(cè)儀測(cè)量充電水平，研究了硅礦坑的形成機(jī)理和優(yōu)化的沖洗工藝參數(shù)。在制作CMOS器件的過(guò)程中，一般采用柵氧化層形成、PATON形成、去釉形成和雙柵氧化層形成。此時(shí)，在通過(guò)在去釉和區(qū)域濕蝕刻抗蝕劑之前選擇性地使用光掩模工藝來(lái)選擇性地消除柵極氧化物的過(guò)程中，使用尺寸超過(guò)200納米的HF、Si凹坑報(bào)告關(guān)島的形成。據(jù)報(bào)道，這種Si坑將作為半導(dǎo)體器件的有源區(qū)，即晶體管的源區(qū)和漏區(qū)的缺陷，從而在半導(dǎo)體器件中造成嚴(yán)重的參數(shù)漂移和失效現(xiàn)象，因此迫切需要找出原因，找到最佳工藝條件。本研究闡明了氧化硅界面帶電現(xiàn)象引起硅坑的機(jī)理，指出了去離子清洗的核心參數(shù)，如時(shí)間和每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。通過(guò)缺陷檢測(cè)裝置觀察刀槽花紋的出現(xiàn)程度。同時(shí)，利用等離子體密度監(jiān)測(cè)器(PDM)裝置闡明了電荷程度與Si坑出現(xiàn)程度的關(guān)系，從而揭示了氧化膜中的電荷現(xiàn)象可能是由摩擦電荷引起的，并進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了全清洗工藝。采用KLA-騰科公司的KLA23XX模型作為檢測(cè)硅坑缺陷的裝置，獲得硅坑出現(xiàn)程度的位置和晶圓圖像圖等信息。采用掃描電子顯微...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言從模型抵抗薄膜中浸出到靜態(tài)水量中的過(guò)程遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)。從飽和濃度和浸出時(shí)間常數(shù)出發(fā)，得到了時(shí)間零處的浸出速率，這是評(píng)價(jià)透鏡污染潛力的一個(gè)高度相關(guān)的參數(shù)。在模型中看到的浸出水平通常超過(guò)靜態(tài)和基于速率的動(dòng)態(tài)浸出規(guī)格。浸出對(duì)陰離子結(jié)構(gòu)的依賴(lài)性表明，疏水陰離子越多，飽和濃度越低，而浸出的時(shí)間常數(shù)隨著陰離子鏈長(zhǎng)度的增加而增大。因此，在我們的模型系統(tǒng)中，非燒脫離子和PFOS陰離子的初始浸出速率是相同的。對(duì)水預(yù)沖洗過(guò)程的調(diào)查意外地表明，雖然預(yù)沖洗時(shí)間大大超過(guò)了浸出現(xiàn)象飽和所需的時(shí)間，但一些PAG仍可從表面浸出，預(yù)計(jì)這相當(dāng)于表面可浸出PAG的完全耗盡。提出了一個(gè)模型，通過(guò)在預(yù)沖洗過(guò)程中空氣/水/空氣接觸序列中表面能量的變化來(lái)解釋這一現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)使用的模型PAGs為三苯基三氟酸磺酸、非磺酸和全氟磺酸，這是商業(yè)獲得的。模型電阻劑在PGMEA中配制，并使用每g固體36µmolePAG的PAG加載。在4英寸或8英寸的晶片上，軟烘烤130°C后，薄膜厚度約為150nm。浸出實(shí)驗(yàn)要么在前面描述的全晶圓浸沒(méi)裝置1中進(jìn)行，要么使用直接放置在晶圓表面的Oring（內(nèi)徑4厘米）進(jìn)行。對(duì)于全晶片浸沒(méi)裝置，需要約45ml的水來(lái)完成填充，對(duì)應(yīng)于8“晶片上方約1.3mm的水柱高度。在o形環(huán)法中，將稱(chēng)重量的水（約4.3-4.9g）迅速倒入圓環(huán)中，并在規(guī)定的時(shí)...
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