掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在電子器件用半導(dǎo)體單晶的表面加工中，要求在平坦、光滑的同時(shí)，盡可能地減少晶體缺陷的導(dǎo)入。一般來(lái)說，在研磨等機(jī)械加工中，由于從表面的凸部選擇性地進(jìn)行去除，因此可以高效率地改善表面的平坦度，但是在加工面上殘留加工劣化層。另一方面，在濕法蝕刻和等離子蝕刻等化學(xué)加工的情況下，雖然沒有加工變質(zhì)層的殘留，但是由于沒有積極的平坦化結(jié)構(gòu)，所以一般不能進(jìn)行平坦、平滑化。另外，在表面層有結(jié)晶缺陷的情況下，其高能點(diǎn)被選擇性地蝕刻，也有粗糙化的情況。我們?cè)谛碌幕瘜W(xué)蝕刻中引入了基準(zhǔn)面，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷且高效率的平坦·平滑化的催化劑表面基準(zhǔn)蝕刻法。在此，對(duì)該概念進(jìn)行介紹，并介紹適用于單晶SiC和單晶GaN基板加工的例子。 SiC的加工和加工后表面的觀察在SiC的CARE中，作為催化劑材料使用鉑，作為反應(yīng)溶液使用氫氟酸水溶液。目前，通過對(duì)表面Si的背面結(jié)合的HF分子的解離吸附進(jìn)行蝕刻，可以認(rèn)為是鉑促進(jìn)了該反應(yīng)。根據(jù)CARE法的研磨裝置的例子如圖2所示。通過使被加工物表面與浸入加工溶液中的催化劑表面接觸，同時(shí)使其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行加工。對(duì)4H―SiC（0001）表面（n型，0.02～0.03`cm）的加工結(jié)果進(jìn)行論述。使用刮擦和微裂紋存在于整個(gè)表面的研磨面，通過CARE進(jìn)行約1mm和約2mm的加工，觀察加工前后的表面。圖3是觀察60 mm×80 m...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在半導(dǎo)體器件的制造過程中，由于需要去除被稱為硅晶片的硅襯底上納米級(jí)的異物（顆粒），1/3的制造過程被稱為清洗過程。在半導(dǎo)體器件中，通常進(jìn)行RCA清潔，其中半導(dǎo)體器件以一批25個(gè)環(huán)（盒）為單位，依次浸入氨水，過氧化氫溶液，鹽酸等加熱的化學(xué)品中。然而，最近，為了降低環(huán)境負(fù)荷的目的和半導(dǎo)體器件的多品種化，需要片葉式的清洗方法，噴射純水的清洗工序正在增加。 在單片式清洗中，超聲波振動(dòng)體型清洗裝置是一種有效的清洗方法，目前已被許多工藝所使用。通過超聲波振動(dòng)器的清潔是通過從超聲波振動(dòng)器向純水施加超聲波振動(dòng)來(lái)加速水分子的清潔方法。本方法的目的是利用頻率在5MHz-10MHz的超聲波振動(dòng)體技術(shù)，達(dá)到下一代半導(dǎo)體器件清洗技術(shù)的目標(biāo)。我們使用樣品基板，在硅晶片上涂覆直徑為1µm的聚苯乙烯膠乳(PSL)顆粒，對(duì)超聲波振動(dòng)型清洗裝置的清洗能力進(jìn)行了驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)PSL顆粒附著模型：圖1顯示的是附著在基板上的聚乙烯膠乳(PSL)粒子的模型。當(dāng)亞微米的PSL顆粒粘附到襯底表面時(shí)，范德華力、重力、液體交聯(lián)力、靜電量和雙電層的排斥力作用在PSL顆粒上，但是范德華力被認(rèn)為是PSL顆粒粘附到硅晶片的主要因素。PSL顆粒的附著力由式1給出。 圖1 PSL粘附模型超音波洗浄裝置：粘附在硅基板上的PSL粒子的去除模型如圖2所示。當(dāng)僅考慮流體動(dòng)力學(xué)的作用時(shí)，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在半導(dǎo)體和LED的制造中，需要研磨以使晶片的厚度變薄，以及拋光以使表面成為鏡面。 在半導(dǎo)體器件的制造中，半導(dǎo)體制造工藝包括:（1）從晶體生長(zhǎng)開始切割和拋光硅等，并將其加工成晶片形狀的工藝（晶片制造工藝）；（2）在晶片上形成IC的工藝（前一工藝）；以及（3）切割、組裝、檢查和安裝芯片的工藝（后一工藝）。 在晶片制造過程中，通過雙面研磨、單面研磨、蝕刻等對(duì)從晶錠切片的晶片進(jìn)行厚度調(diào)節(jié)，以消除加工表面的變形，然后將晶片加工成鏡面。此外，存在用于使在前一工藝中制造的具有圖案的晶片的厚度均勻且薄的后研磨工藝。 在背面研磨之后，在切割過程中進(jìn)行芯片化，并且在后處理中進(jìn)行安裝。 研磨工藝和切割工藝是前一工藝和后一工藝之間的中間工藝，是提高附加值的中間工藝，如晶片減薄，應(yīng)力消除，以MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）晶片制造為代表的深挖蝕刻，減薄和重新布線。本文介紹了硅片的研磨，拋光和清洗技術(shù)，這是中間工藝的需要。 此外，我們還將介紹LED照明用藍(lán)寶石襯底和功率器件用碳化硅（SiC）襯底的研磨，拋光和清洗技術(shù)，這些技術(shù)有望成為下一代半導(dǎo)體，并已開始投入實(shí)際使用。 前工序和后工序的中間工序 加速度傳感器和壓力傳感器等MEMS技術(shù)圖1利用半導(dǎo)體器件制造工藝的器件采用半導(dǎo)體制造技術(shù)在晶圓上大量制作。在制造器件之后，進(jìn)行重新布線或...
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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 為了使器件動(dòng)作高速化，盡可能地抑制布線延遲變得很重要。為此，需要使用布線電阻低的Cu布線和降低布線間容量的低介電常數(shù)層間膜。最近，Cu布線搭載的器件相繼發(fā)表，層間膜使用通常的氧化膜的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品已經(jīng)上市，全世界Cu布線的開發(fā)急速加速。而且，Cu布線被認(rèn)為只有與低介電常數(shù)層間膜（Low―K）相結(jié)合才有高速化的意義，關(guān)于Cu/Low―K的發(fā)表也在增加。 為了實(shí)現(xiàn)Cu布線，必須使用Cu―CMP來(lái)形成溝槽布線結(jié)構(gòu)，并且在CMP之后，由于大量的顆粒和金屬污染殘留在晶片上，因此需要在CMP之后進(jìn)行清洗。在Cu膜和Low―K膜中被認(rèn)為是有希望的HSQ膜的英特化結(jié)構(gòu)的CMP中，由于Cu膜和HSQ膜的耐藥液性低，因此很難用傳統(tǒng)上在硅工藝中使用的清洗液進(jìn)行清洗。此外，在使用清洗液時(shí)，必須考慮環(huán)境負(fù)荷。因此，在不損壞金屬布線和Low―K膜的情況下，作為環(huán)境負(fù)荷低的清洗液，進(jìn)行電解離子水和有機(jī)酸的研究。 Cu/HSQ-CMP后清洗的課題 Cu―CMP之后的Cu/HSQ溝接線構(gòu)造如圖1所示。不僅是氧化鋁和二氧化硅等的研磨粒子，Cu等的金屬污染也大量殘留在晶圓的表面。一直以來(lái)用于CMP后清洗的利用氨水的粒子除去和利用稀釋氫氟酸的金屬污染除去，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言半導(dǎo)體晶片和器件清洗工序中使用的清洗藥液和超純水的純度要求隨著半導(dǎo)體的微細(xì)化而變得嚴(yán)格。 在使用該藥液的半導(dǎo)體清洗工序中，使用以RCA清洗為基礎(chǔ)的、混合了各種酸和堿與過氧化氫水( H2O2水)的清洗液。 目前市場(chǎng)上的工業(yè)H2O2水大部分采用蒽衍生物的自動(dòng)氧化法生產(chǎn)。該制法是將蒽醌溶解于疏水性芳香族有機(jī)物中作為工作液使用的方法，合成的H2O2水中殘留有少量疏水性有機(jī)物。 另外，由于制造設(shè)備由不銹鋼和鋁等金屬材料構(gòu)成，因此來(lái)源于其的金屬雜質(zhì)也同樣存在于H2O2水中。用于半導(dǎo)體的H2O2水通過膜處理和離子交換等以工業(yè)H2O2水為原料純化，并將金屬雜質(zhì)的含量濃度純化至ppt水平，但實(shí)際上有機(jī)物質(zhì)以TOC的形式保留了幾ppm。為了解決在半導(dǎo)體的清潔過程中重復(fù)化學(xué)液體清潔和超純水沖洗的問題，因此可以通過超純水去除的親水性有機(jī)物質(zhì)不會(huì)引起太大的問題，但是存在化學(xué)液體中包含的疏水性有機(jī)物質(zhì)粘附到半導(dǎo)體晶片上并對(duì)半導(dǎo)體晶片產(chǎn)生不利影響的問題。本方法對(duì)超臨界二氧化碳（SC-CO2）純化H2O2水的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以制備不含疏水性有機(jī)物的H2O2水。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置的流程如圖1所示。 實(shí)驗(yàn)裝置由用于連續(xù)混合SC―CO2和H2O2水的Micro―mixer和用于分離溶解有有機(jī)物的SC―CO2和H2O2水的Separator（容量:500 ml）組成。 S...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言以DRAM及CPU為代表的超大規(guī)模集成電路硅半導(dǎo)體器件，近年來(lái)成為個(gè)人電腦熱潮的導(dǎo)火索，預(yù)計(jì)今后器件的需求也會(huì)擴(kuò)大。 那么，該硅半導(dǎo)體器件的基板材料幾乎都是通過直拉法(CZ)法培育的單晶硅。 通過對(duì)單晶硅錠進(jìn)行切割、研磨、蝕刻、鏡面拋光以及濕法清洗工序，制作出厚度為700-800μm的鏡面晶圓。 隨著半導(dǎo)體器件的微細(xì)化及高性能化，晶圓表面的高品質(zhì)化被進(jìn)一步要求。晶圓表面質(zhì)量有粒子、金屬雜質(zhì)、有機(jī)物、微粗糙度及自然氧化膜。在本文中，在CZ法硅鏡面晶圓的加工中，關(guān)注表面的粒子及各種污染，對(duì)除去這些粒子的濕法清洗工序的概要及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了敘述。 硅片清洗技術(shù)我們已知清洗對(duì)鏡面拋光后的晶圓表面質(zhì)量有很大的影響，隨著超大規(guī)模集成電路器件的微細(xì)化及高性能化的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到清洗的重要性，近十年來(lái)，研究也開始盛行起來(lái)。目前的鏡面拋光晶圓的清洗大部分采用RCA法或其改良法。RCA法的基礎(chǔ)是NH、OH/H202/H、O（稱為SC-1清洗）以及HCI/H、O、/H、0（稱為SC-2清洗），分別具有去除顆粒和金屬污染的效果。 在實(shí)際的清洗技術(shù)中，根據(jù)用途組合這些，有效地去除粒子、金屬雜質(zhì)以及有機(jī)物。 下面就粒子、金屬雜質(zhì)以及干燥技術(shù)進(jìn)行說明。如圖1所示，由于256MDRAM以后的世代采用了0.25μm的設(shè)計(jì)規(guī)則，因此在這些器件中使用的φ300mm晶片...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在當(dāng)今最先進(jìn)的科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域中，有許多需要以原子級(jí)的順序控制形狀的表面。例如，可以舉出下一代半導(dǎo)體晶圓，用于同步輻射的X射線反射鏡，用于軟X射線光刻的成像的非球面鏡等。然而，在傳統(tǒng)的加工技術(shù)中，還沒有找到能夠應(yīng)用于這些工件并實(shí)現(xiàn)所需性能的加工方法。本方法是利用分散在超純水中的微細(xì)粉末粒子表面和加工物表面之間的化學(xué)反應(yīng)的超精密加工法。該方法是利用在加工液中與加工物表面相對(duì)的旋轉(zhuǎn)球產(chǎn)生的超純水的流動(dòng)，將微細(xì)粉末粒子供給到加工物上的規(guī)定場(chǎng)所，使微細(xì)粉末粒子和加工物表面之間產(chǎn)生化學(xué)性的結(jié)合狀態(tài)，并且，根據(jù)該流動(dòng)，從加工物表面除去微細(xì)粉末粒子時(shí)，粉末粒子表面帶走加工物表面原子，從而進(jìn)行加工。 實(shí)驗(yàn)EEM采用的是將與加工物表面具有反應(yīng)性的微細(xì)粉末粒子懸浮在超純水中的加工液。但是，在本研究中，為了純粹地評(píng)價(jià)加工液中的溶解氣體的影響，觀察了在不含微細(xì)粉末粒子的超純水中產(chǎn)生的現(xiàn)象。圖1是實(shí)驗(yàn)中使用的裝置的概略。實(shí)驗(yàn)裝貴與此前報(bào)告的EEM加工裝置相同，由與試料表面相對(duì)配置了聚氨酯制旋轉(zhuǎn)球的水槽和溶解氣體濃度控制部構(gòu)成。試料使用比電阻為10Ωcm的p型Si（100）。溶解氣體濃度控制部通過泵在超純水循環(huán)的流路內(nèi)設(shè)置氣體交換膜，通過使高純度氮?dú)庠跉怏w交換膜的外部流動(dòng)，超純水中的溶解氧被氮?dú)馊〈?，并且通過將外部抽空，可以去除包括溶解氧的全部溶解氣體。圖2是為...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言半導(dǎo)體的清洗在制造工序中也是非常重要的。特別是光刻膠的去除是最困難的，一般使用硫酸和過氧化氫混合的溶液(SPM)等。但是，這些廢液的處理是極其困難的，與環(huán)境污染有很大的關(guān)系，因此希望引進(jìn)環(huán)保的清洗技術(shù)。因此，作為環(huán)保的清洗技術(shù)之一，以蒸餾水、臭氧為基礎(chǔ)，利用微氣泡的清洗法受到關(guān)注。因此，作為其基礎(chǔ)性研究，本研究的目的是，通過使用普通氣泡的臭氧氣泡和臭氧微氣泡，測(cè)量各種光刻膠的去除速度，評(píng)價(jià)微氣泡的清洗效果。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置的概略為圖1所示，實(shí)驗(yàn)裝置是無(wú)金屬制的加壓溶解型。裝置的機(jī)理是用泵吸入水槽的水，同時(shí)使其吸入氣體。對(duì)其加壓后，通過減壓釋放使其產(chǎn)生微氣泡。試料中，使用了只涂有光刻膠的狀態(tài)的半導(dǎo)體晶圓。尺寸約為30四方，厚度約為1.將試料浸入水槽內(nèi)的液體中，通過臭氧微氣泡進(jìn)行光刻膠的去除。同時(shí)，作為比較對(duì)象也進(jìn)行了臭氧氣泡的去除。此時(shí)，供試液體為蒸餾水。水溫分別為27.7～30.3℃，30.0～30.9℃，氣泡源使用臭氧氣體。微氣泡的排出壓力為0.4 kPa.臭氧流量為1L/min。 圖2 微氣泡發(fā)生器在清洗評(píng)價(jià)方法中，使用了能量分散型熒光X射線分析裝置，通過分析向試料照射X射線產(chǎn)生的熒光X射線的能量，將光刻膠的除去量換算成除去速度。 結(jié)果和總結(jié)圖2顯示的是臭氧鼓泡和臭氧微氣泡對(duì)光刻膠的去除速度。水中臭氧濃度的平均...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料在新一代晶體管的開發(fā)中，作為溝道材料，高遷移率的鍺( Ge )備受矚目。但是，如何高質(zhì)量地加工柵極絕緣膜形成前的Ge表面，特別是濕式清洗時(shí)的各種污染物的行為和除去特性、Ge表面的微粗糙度和鈍化所代表的原子水平上的結(jié)構(gòu)控制方面還有很多不清楚的地方。圖1(a)是在Ge（100）表面上散布直徑約20nm的Ag微粒后獲得的電子顯微鏡(SEM)照片。將該表面浸入儲(chǔ)存的純水中（溶解氧濃度約為9 ppm），24小時(shí)后如圖(b)所示發(fā)生變化。 也就是說，以細(xì)顆粒為中心進(jìn)行局部蝕刻，并且出現(xiàn)暴露（111）微面的凹坑標(biāo)記。這是因?yàn)槿芙庠诩兯械难酰∣2）分子被還原成Ag細(xì)粒上的水分子（H2O），并且Ag細(xì)粒附近的Ge表面被優(yōu)先氧化。由于Ge的氧化物（GeO2）是水溶性的，因此以Ag細(xì)粒為中心的Ge表面的各向異性蝕刻進(jìn)行。另一方面，當(dāng)將Ge（100）浸入溶解氧濃度降低至3ppb的純水中時(shí)，Ge（100）表面的結(jié)構(gòu)沒有顯著變化（見圖(d)）。 這表明上述各向異性蝕刻機(jī)制是合理的。此外，圖1顯示了控制Ge晶片濕法清洗過程中使用的純水的溶解氧濃度的重要性。 圖1 將吸附有ag微粒的Ge(100 )表面吸附在純水中，浸泡前后的電子顯微鏡照片
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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 MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))和集成電路的一體化，正如通過電容型傳感器和靜電電容檢測(cè)電路的集成化來(lái)降低寄生電容和噪聲，實(shí)現(xiàn)噴墨打印頭和紅外線區(qū)域傳感器等大規(guī)模陣列一樣 這樣的集成化是構(gòu)成MEMS核心的技術(shù)之一。由于使用多晶Si的表面微加工技術(shù)在控制應(yīng)力時(shí)需要1100°C的高溫退火，因此一體化的LSI將采用老一代的設(shè)計(jì)規(guī)則和特殊材料。 但是，這樣的LSI不適合高速信號(hào)處理。對(duì)此，有人提出了分別準(zhǔn)備用最尖端技術(shù)制造的LSI晶圓和MEMS晶圓，將兩者在晶圓級(jí)接合的方法。 這種集成化方法具有可以用最合適的工藝和材料分別制作MEMS和LSI的優(yōu)點(diǎn)。以上述集成化為代表，晶圓接合對(duì)于MEMS來(lái)說將成為越來(lái)越重要的技術(shù)。作為晶片接合方法，經(jīng)常使用陽(yáng)極接合和金屬膜間的擴(kuò)散接合。 這些接合法需要光滑且正常的接合面，但由于MEMS的復(fù)雜化，粒子污染的可能性增加，同時(shí)也增加了清洗的難度。 在去除MEMS晶圓上的粒子時(shí)，與LSI制造工序相同，也利用了以過氧化氫（H2O2）為基礎(chǔ)的RCA清洗，但隨著應(yīng)去除的粒子的細(xì)微化，RCA清洗的粒子去除率降低，另外，對(duì)于形成金屬電極的晶圓，腐蝕性RCA清洗的應(yīng)用變得困難。 實(shí)驗(yàn) 作為清洗評(píng)價(jià)用的晶圓...
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