掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 近年來，應(yīng)用超聲波的精密清洗法被用于光學(xué)透鏡、液晶用玻璃板、半導(dǎo)體晶圓等的清洗。 本文概述了超聲波精密清洗法和玻璃表面的清洗度評(píng)價(jià)方法。 超聲波的發(fā)生法 超聲波也可以通過流體空洞內(nèi)的共振和機(jī)械快門引起的流體斷續(xù)（警報(bào)器）得到，現(xiàn)在主要使用的產(chǎn)生方法是，如圖1所示，首先通過振蕩器產(chǎn)生電振動(dòng)能，將其加入到被稱為振動(dòng)子的電聲轉(zhuǎn)換器中，轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)能，向與該振動(dòng)子接觸的音響傳遞介質(zhì)中輻射超聲波的方法。 超音波精密洗浄方法 作為光學(xué)透鏡、玻璃板、液晶用玻璃板等的清洗，以及半導(dǎo)體晶圓、玻璃掩膜等的清洗，近年來在精密清洗領(lǐng)域使用了應(yīng)用超聲波的多槽式清洗系統(tǒng)。作為編入清洗系統(tǒng)的裝置，有手動(dòng)進(jìn)給式和自動(dòng)進(jìn)給方式。清洗裝置的系統(tǒng)因其被清洗物的清洗目的不同而不同，作為光學(xué)透鏡、玻璃板等多槽式清洗工序，表2～4工序使用最多。 另外，外觀如照片1所示。 表2 多槽式洗浄工程 表4 多槽式洗浄工程 清洗工序的主要液體組成和液體管理如下所示： 有機(jī)溶劑。作為溶解力優(yōu)異的有機(jī)溶劑，一般使用三氯乙烯、全氯乙烯、1.1.1-三氯乙烷、二...
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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 隨著器件的集成化，對(duì)Si晶片的要求也變得更加嚴(yán)格，降低晶片表面的金屬污染變得重要，這是因?yàn)镾i晶片表面的金屬污染被認(rèn)為是氧化膜耐壓和漏電流等電特性劣化的原因。在Si晶圓的清洗中RCA清洗被廣泛使用，為了提高表面的清潔度，進(jìn)行了清洗法的改良，降低使用的超純水、藥品中的污染等方面的努力。今后為了進(jìn)一步提高表面清潔度，有必要比以前更多地減少工藝中的污染，但這并不是把污染金屬集中起來處理，而是考慮到每個(gè)元素在液體中的行為不同，在本文中，介紹了關(guān)于Si晶圓表面金屬在清洗液中的行為的最近的研究例子。 RCA洗凈 除去Si晶圓表面污染的RCA清洗是由NH4OH/H2O2/H20，HF/H2 O，HCl/H2O2/H2O組合而成的。通過NH4OH/H2O2/H2O除去Si晶圓表面的有機(jī)物污染以及粒子（微粒子），通過HF除去自然氧化膜和膜中的污染，通過HGl/H2 O2/H2O除去金屬污染，形成純凈的自然氧化膜。對(duì)于金屬污染的除去能力，在各個(gè)液體中是不同的。酸系的清洗對(duì)Fe，Al，Zn的去除能力很高。與此相對(duì)，氨系的清洗對(duì)Ni，Cu的去除效果很高 晶圓表面金屬污染評(píng)價(jià)法 Si晶圓表面金屬污染降低到現(xiàn)在的101...
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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18世紀(jì)第一次工業(yè)革命以來，創(chuàng)新技術(shù)的進(jìn)步呈指數(shù)級(jí)迅猛發(fā)展。 進(jìn)入本世紀(jì)，以數(shù)字化為象征的第四次工業(yè)革命預(yù)計(jì)將于2045年展開(技術(shù)奇點(diǎn))1)，有必要認(rèn)識(shí)其動(dòng)向(圖1 )。 聚焦于物半導(dǎo)體，考慮被稱為其代表的SiC、GaN或終極的金剛石基板的加工工藝。 這些半導(dǎo)體基板具有優(yōu)異耐電場(chǎng)、耐溫度等耐環(huán)境性，高效長壽命發(fā)光特性。 介紹本文就超難加工化合物半導(dǎo)體的加工工藝中超精密加工(研磨)清洗和評(píng)價(jià)的一系列工藝技術(shù)的關(guān)系進(jìn)行闡述。 首先，了解現(xiàn)狀的研磨/CMP，追溯新奇的加工提案技術(shù)的足跡。 在此基礎(chǔ)上，以應(yīng)對(duì)當(dāng)今課題的新思路為線索，提出新一代半導(dǎo)體工藝技術(shù)的突破。實(shí)驗(yàn) 硅半導(dǎo)體和CMP的發(fā)展，以及化合物半導(dǎo)體的超精密加工。Si的CMP的起源和熟化加工工藝、化合物半導(dǎo)體的現(xiàn)狀加工技術(shù)僅通過以往的機(jī)械研磨(拋光)作用，難以無限無干擾地使Ge和Si等單晶的原子排列成為平滑的鏡面，無法發(fā)揮晶體所具有的特異特性，因此無法得到期望的器件特性。 因此，作為新加工方法，有化學(xué)(溶解)作用機(jī)械作用復(fù)合化的CMP被提出來，通過這種CMP技術(shù)的誕生成為了現(xiàn)在ICT社會(huì)的驅(qū)動(dòng)力。 該CMP是20世紀(jì)60年代中期由美國的IBM、貝爾研究所等提出的，被稱為CMP或MCP。 到了20世紀(jì)70年代以后，以Moore定律為象征的半導(dǎo)...
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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 近年來，由于以移動(dòng)性為中心的生活方式，將其處理的大數(shù)據(jù)作為云，物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人領(lǐng)域開始顯示出活躍的面貌。這種新的技術(shù)創(chuàng)新也對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)產(chǎn)生了巨大的影響，因此需要符合目的的產(chǎn)品。因此，作為電子介質(zhì)的半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜，包括從微粉化一邊倒到三維化，半導(dǎo)體制造工藝也變得多樣化。其中使用的材料也被迫發(fā)生變化，用于制造的半導(dǎo)體器件和材料的技術(shù)革新還沒有停止。為了解決作為半導(dǎo)體制造工藝之一的CMP技術(shù)需要更嚴(yán)格地管理半導(dǎo)體芯片中使用的材料的變化、平坦度和缺陷的問題，盡管用于嵌入和平坦化的基本工藝保持不變。在此，從CMP裝置的基本變遷，特別闡述CMP清洗的基本技術(shù)。 各CMP的清洗目的和技術(shù) 將CMP設(shè)備和清洗設(shè)備集成在一起的Dry-in/Dry-out技術(shù)不僅有助于考慮下一工藝的晶圓，而且有助于考慮潔凈室。此外，可以穩(wěn)定地縮短從拋光到清潔裝置的時(shí)間，并且增加了容易粘附的漿料的去除效果，從而改善了晶片表面的清潔度。本文描述了從基本作用到設(shè)備的發(fā)展，以考慮在第二代中對(duì)每個(gè)CMP要執(zhí)行的清潔方法和設(shè)備中的機(jī)制。 藥液和裝置的基本 圖2對(duì)拋光后晶圓的表面狀態(tài)和后續(xù)清洗，用一個(gè)簡單的圖展示了比較復(fù)雜的Cu-CMP工...
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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 VLSI制造過程中，晶圓清洗球定義的重要性日益突出。這是當(dāng)晶片表面存在的金屬、粒子等污染物對(duì)設(shè)備的性能和產(chǎn)量(yield)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響時(shí)的門。在典型的半導(dǎo)體制造工藝中，清潔工藝在工藝前后反復(fù)進(jìn)行。半導(dǎo)體清洗過程主要使用化學(xué)溶劑和超純水(deionized water)的濕清洗房間法以及等離子體、高壓氣溶膠(aerosol)和激光。在本文中，我將了解半導(dǎo)體設(shè)備制造過程變遷中晶片清洗過程的重要性和熱點(diǎn)問題，概述目前半導(dǎo)體設(shè)備制造企業(yè)使用的清洗技術(shù)和新一代清洗技術(shù)，并對(duì)每種方法進(jìn)行比較考察。 晶片清洗問題 近年來，隨著電路線寬的精細(xì)化、銅和低介電膜等新材料的招聘、圖案的大長寬比等半導(dǎo)體制造工藝的變遷，清洗工藝的重要性日益突出?，F(xiàn)實(shí)是，應(yīng)對(duì)的清洗步驟數(shù)的增加、先進(jìn)的清潔技術(shù)的開發(fā)、集成清洗解決方案等各種技術(shù)需求都在面臨。最近，作為半導(dǎo)體布線材料，銅正在取代現(xiàn)有的鋁，現(xiàn)有的絕緣材料硅氧化膜(SiO2)正在被低介電材料取代。銅提高布線速度“I”，但對(duì)腐蝕相當(dāng)敏感，使用強(qiáng)化學(xué)液的傳統(tǒng)濕洗方法難以清潔表面，急需開發(fā)新的化學(xué)液。另外，低介電膜的情況也是由于膜質(zhì)的多孔性和延展性特性，容易對(duì)現(xiàn)有化學(xué)液造成損傷的缺點(diǎn)，因此，盡管有優(yōu)秀的絕緣特性，但其使用受到限制。 ...
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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LSI的精細(xì)化，晶片的清洗技術(shù)越來越重要。晶片清洗技術(shù)的一個(gè)重要特性是如何在整個(gè)過程中去除刨花板或重金屬，以及在這個(gè)清洗過程本身中抑制刨花板的去除和缺陷的發(fā)生。作為晶片的清洗技術(shù)，目前也在使用水槽式清洗，用于清洗的藥品從鐘來看，RCA清洗是主流。 本文為了防止晶片暴露在大氣中，使用從清洗到干燥的方法——封閉系統(tǒng)和IPA Vapor的干燥方法，對(duì)該gate氧化前的清洗進(jìn)行可用性確認(rèn)，同時(shí)評(píng)估系統(tǒng)作為晶片清洗的性能。 封閉系統(tǒng) 晶片所有藥液的處理都是用一組完全封閉的狀態(tài)進(jìn)行的。圖1(a)是藥液處理和純水引起的LINS時(shí)的狀態(tài)，藥液從組的下部進(jìn)入，向上排出。藥液處理過程中，喬上下安裝的閥門交叉，以此狀態(tài)維持一定時(shí)間。藥液的置換是從下半部向純水推出的形式，晶片從洗滌丸料到洗滌丸料都不會(huì)接觸到所有大氣。圖1(b)處于干燥狀態(tài)，加熱到45℃的IPA的Vapor由萬億上部供應(yīng)，同時(shí)純的排水(drain)從萬億下部開始，純數(shù)和IPA蒸發(fā)(vapor)的界面形成IPA的層寬約1.5厘米。隨著這一層IPA穿過晶片表面，晶片表面的純價(jià)值被IPA取代。最后，喬內(nèi)部被氮?dú)馔谧?，晶片表面完全干燥。像這樣，晶片從清潔開始到干燥結(jié)束，不暴露...
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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)體技術(shù)及產(chǎn)業(yè)反復(fù)急劇發(fā)展。這也需要在高度計(jì)算、大量多媒體的數(shù)據(jù)和精密測(cè)量、制導(dǎo)等領(lǐng)域有更高性能的計(jì)算機(jī)，因此不斷要求器件的高密度化技術(shù)。器件密度的提高意味著線寬變窄。也就是說，生產(chǎn)芯片的工藝變得更加精細(xì)和精密。在晶片上制造半導(dǎo)體牛字的過程中，經(jīng)過逐步的過程，表面的污染物將呈幾何級(jí)數(shù)增長，受這些污染物的影響，半導(dǎo)體器件的數(shù)量率將急劇下降。為了應(yīng)對(duì)這種情況，雖然最理想的方法是逐步采用清潔工藝，完美地清除晶片表面的所有污染物，但這幾乎是不可能的。因此高密度電路的性能。信賴性和生產(chǎn)良品率是由制作時(shí)使用的晶片或制作后元件表面存在的物理化學(xué)中不必要的雜質(zhì)決定的。即使超精細(xì)化技術(shù)發(fā)達(dá)，如果清潔工藝不完善，發(fā)揮功能的元件也無法得到。也就是說。清潔技術(shù)不是半導(dǎo)體器件的清潔，而是半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)。 半導(dǎo)體晶片清洗技術(shù) 半導(dǎo)體制造工藝可以大致分為硅片制造工藝、氧化和沉積工藝、光刻工藝、蝕刻工藝、離子注入工藝、等離子燒結(jié)工藝和光子晶體剝離工藝，工藝和工藝之間需要大量的清洗工藝(FIGUREST)。蝕刻和離子注入過程需要30次以上，具體取決于半導(dǎo)體的高密度聚集，每個(gè)過程后必須進(jìn)行清洗和沖洗3次以上，以清除殘留的波多黎各或污染物。單獨(dú)的干燥過程必不可少。半導(dǎo)體晶片上有很多...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料清潔基板的重要性 隨著半導(dǎo)體元件的超集成化，制造工序數(shù)在每道工序后，表面會(huì)留下許多殘留物或污染物，因此，清除這些殘留物的清潔工藝的重要性日益突出（cleaning process）。 再半導(dǎo)體元件制造工藝具有弱階段的制造工藝，其中紅400度以上的工藝由20%的清潔工藝和表面處理工藝組成，以防止晶片污染 半導(dǎo)體元件制造過程中產(chǎn)生的污染物是元件的結(jié)構(gòu)型。 由于降低相畸變和電氣特性，對(duì)該元件的（electrical characteristics）性能可靠性及收率等影響特別大，因此必須消除。 表面清潔技術(shù) 目前半導(dǎo)體制造工藝中，在硅基板上生成的主要污染物是:刨花油；金屬污染物自然氧化膜等，對(duì)產(chǎn)品的收率質(zhì)量和可靠性影響較大。目前大多數(shù)半導(dǎo)體工藝使用的是典型濕法洗凈工藝。也就是說，使用堿性溶液的清洗可以通過氧化和蝕刻反應(yīng)有效地清除有機(jī)污染物或粒子，而使用酸性溶液的SC-2清洗可以溶解金屬雜質(zhì)，形成為絡(luò)合劑時(shí)，用于從硅基底表面解吸金屬雜質(zhì)。 這種濕式洗脫法是目前半導(dǎo)體器件制造工藝中使用最廣泛的洗脫法，因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)。 DI water rinse的優(yōu)點(diǎn)是可以，干燥后殘留物很少，并且可以根據(jù)要去除的污染物使用適當(dāng)?shù)亩喾N化學(xué)溶液等...
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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 由于電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)。但是，世界范圍內(nèi)對(duì)半導(dǎo)體制造工藝中必需使用的各種環(huán)境污染物的限制正在加強(qiáng)，如果半導(dǎo)體行業(yè)沒有積極的環(huán)境應(yīng)對(duì)措施，就很難避免發(fā)達(dá)國家對(duì)半導(dǎo)體出口的制裁。因此，本方法在清潔技術(shù)層面，對(duì)改善半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)境影響的清潔工藝技術(shù)替代方案進(jìn)行了調(diào)查。作為洗凈工藝的替代方案，調(diào)查了氣相洗凈工藝UV使用工藝、等離子體使用工藝，比較了各工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。 半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝與環(huán)境危害性： 半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝可分為從硅砂制作半導(dǎo)體用硅晶圓片的工藝和通過連續(xù)化學(xué)工藝在晶圓片表面實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電路的工藝。兩種方法，都是在多晶溶解后，通過浸泡單晶的種子（Seed），得到與種子晶體具有相同結(jié)晶方位的棒補(bǔ)洋單晶的方法。另一方面，切片是將這種制造出來的Si棒進(jìn)行有針對(duì)性的切割的過程，大約一英寸長，可以產(chǎn)生28個(gè)晶片。照相石板工藝是在晶片上噴涂光刻膠后，是利用設(shè)計(jì)的掩模實(shí)現(xiàn)所希望的電路，雜質(zhì)擴(kuò)散工藝是將雜質(zhì)擴(kuò)散到Si層內(nèi)部，使其成為P型或N型的半導(dǎo)體。除這些基本工序外，還需要對(duì)制造的半導(dǎo)體進(jìn)行包裝和產(chǎn)品化的組裝檢查工序，以及在工序之間對(duì)晶片表面進(jìn)行清潔的清潔工序。在半導(dǎo)體工業(yè)排放的主要環(huán)境污染物中，過氟化合物多用于蝕刻工藝，Deionized Water(D...
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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 微波光子學(xué)利用光通過光子鏈路傳輸和處理微波信號(hào)。然而，光可以替代地用作直接控制微波信號(hào)的微波設(shè)備的刺激。這種光控幅度和相移開關(guān)被研究用于可重新配置的微波系統(tǒng)，但是它們的缺點(diǎn)是占用空間大、開關(guān)所需的光功率高、缺乏可擴(kuò)展性和復(fù)雜的集成要求，限制了它們?cè)趯?shí)際微波系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。在這里，我們報(bào)告單片光學(xué)可重構(gòu)集成微波開關(guān)(莫里姆斯)建立在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體兼容硅光子芯片上，解決所有嚴(yán)格的要求。我們的可擴(kuò)展微米級(jí)開關(guān)提供了更高的開關(guān)效率，所需的光功率比現(xiàn)有技術(shù)水平低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，它為集成微波電路的硅光子平臺(tái)開辟了一個(gè)新的研究方向。這項(xiàng)工作對(duì)于未來通信網(wǎng)絡(luò)的可重構(gòu)微波和毫米波器件具有重要意義。 實(shí)驗(yàn) 多晶硅薄膜晶體管在SOI晶片上制造，SOI晶片由250納米厚的器件層和3微米厚的掩埋氧化物層組成，如圖5a所示。第一步是形成硅光電導(dǎo)貼片。16微米×12微米矩形氫硅倍半氧烷(HSQ)通過電子束光刻形成圖案。具有SF6和C4F8氣體混合物的反應(yīng)離子蝕刻(RIE)用于硅蝕刻，如5b所示，接下來，通過電子束光刻的另一個(gè)步驟來限定鋁傳輸線，該步驟使用聚甲基丙烯酸甲酯作為抗蝕劑，隨后是800納米鋁電子束沉積。然后進(jìn)行剝離工藝以形成圖5c所示的傳輸線。為...
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