掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料在本文中，我們提出了一種簡(jiǎn)單的低成本的濕式化學(xué)蝕刻工藝，它促進(jìn)了銀金屬團(tuán)簇的存在，并應(yīng)用于n型（100）硅和商用硅太陽(yáng)能電池。樣品處理分兩個(gè)步驟進(jìn)行：首先通過(guò)在金屬鹽溶液中的浸沒(méi)時(shí)間來(lái)控制金屬顆粒的形成（步驟1），其次通過(guò)控制蝕刻時(shí)間（步驟2），根據(jù)蝕刻參數(shù)，可以在大尺度上實(shí)現(xiàn)不同深度的表面紋理，這種蝕刻工藝是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單和廉價(jià)的工藝，有望提高光伏器件的效率。濕蝕刻是通過(guò)將硅（100）型和硅太陽(yáng)能電池浸泡在硝酸銀5%m/m和HF5m的混合物中，在室溫下給定一段時(shí)間（步驟1），然后將樣品浸入過(guò)氧化氫為5%m/m和HF5m的第二種水溶液中一定時(shí)間，范圍為30s~10min（步驟2）。利用原子力顯微鏡研究了樣品表面的形貌，用WiTecAlpha300AR顯微鏡以硅懸臂尖的交流/敲擊和接觸模式記錄樣品的AFM圖像。使用制造商提供的WiTec2.06軟件對(duì)樣品表面進(jìn)行圖像處理。在總反射模式下使用分光光度計(jì)（包括漫反射光和漫反射光和鏡面光），并計(jì)算不透明樣品的吸收(A)(=100%-R)。該儀器使用積分球、光源和測(cè)量反射率的參考樣品來(lái)測(cè)量光譜反射率。該儀器的光譜范圍為200~900nm，分辨率小于1nm。我們使用單晶n型硅晶片作為襯底，與單晶硅太陽(yáng)能電池的性質(zhì)幾乎相同。在這兩種情況下，蝕刻都是在n型層上進(jìn)行的。在蝕刻過(guò)程中，帶有銀顆粒的襯底被浸沒(méi)在高頻溶液和...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本研究的目的是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用一個(gè)數(shù)值模型來(lái)幫助設(shè)計(jì)和操作CDE工具，為此，我們編制了第一個(gè)已知的NF3/02氣體的等離子體動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)蝕刻速率數(shù)據(jù)的比較，實(shí)現(xiàn)了模型驗(yàn)證。此外，該模型通過(guò)改變總流量、壓力、等離子體功率、氧流量和輸運(yùn)管直徑來(lái)確定CDE系統(tǒng)的可運(yùn)行特性，蝕刻速率和不均勻性與各種輸入和計(jì)算參數(shù)的相關(guān)性突出了系統(tǒng)壓力、流量和原子氟濃度對(duì)系統(tǒng)性能的重要性。我們組裝了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)流模型，以包括每個(gè)CDE組分中重要的化學(xué)和物理現(xiàn)象(圖1)，即等離子體源、輸送管、淋浴器頭、工藝室，CDE模型從一個(gè)組件到下一個(gè)組件連續(xù)地跟蹤氣體流動(dòng)，每個(gè)組件模型的輸出作為下一個(gè)模型的輸入，該模型在每個(gè)組分中都包含了重要的物理和化學(xué)苯元素，中間結(jié)果包括等離子體源施加器的侵蝕率和通過(guò)輸送管和工藝室的氣相濃度。 圖1對(duì)蝕刻速率和不均勻性的測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證了完整的CDE模型，表面化學(xué)被包括用來(lái)解釋表面蝕刻劑和帶電物種的損失，在源區(qū)，采用化學(xué)轟擊和離子轟擊的石英蝕刻，以及表面重組和電荷交換，通過(guò)淋浴頭和工藝床的流動(dòng)在化學(xué)上比通過(guò)等離子體源和輸送管更簡(jiǎn)單。等離子體功率沉積是電子能量方程的一個(gè)源項(xiàng)，它導(dǎo)致了等離子體中的電離和解離水平。氣體溫度是由對(duì)外部環(huán)境的熱損失和從中性的第三體化學(xué)重組中獲得的。我們預(yù)測(cè)了物種通過(guò)運(yùn)輸管的變化，包括帶電物種濃度隨距離的變化，輸運(yùn)...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言硅晶圓作為硅半導(dǎo)體制造的基礎(chǔ)材料，是極其重要的，將作為鑄錠成長(zhǎng)的硅單晶加工成晶圓階段的切斷、研磨、研磨中，晶圓表面會(huì)產(chǎn)生加工變質(zhì)層。為了去除該加工變質(zhì)層，進(jìn)行化學(xué)蝕刻，在硅晶片的制造工序中，使共有旋轉(zhuǎn)軸的多片晶片在蝕刻溶液中旋轉(zhuǎn)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行蝕刻的表面處理。在化學(xué)處理之后，晶片的平坦度，因此為了控制作為旋轉(zhuǎn)圓板的晶圓周邊的蝕刻溶液的流動(dòng)，實(shí)際上進(jìn)行了各種改進(jìn)。例如圖1所示的同軸旋轉(zhuǎn)的多個(gè)圓板的配置為基礎(chǔ)，旋轉(zhuǎn)圓板和靜止圓板交替配置等。 圖1 晶片蝕刻工藝概念圖作為分析對(duì)象的流場(chǎng)，設(shè)想了實(shí)際的蝕刻工程。如圖2所示，蝕刻溶液從水槽的下部供給，從水槽的上部溢出流出，由于旋轉(zhuǎn)圓板和靜止圓板配置了極多張，因此圓板間的流動(dòng)在圓板的旋轉(zhuǎn)軸（Z軸）方向上是周期性的，如圖2左側(cè)所示，將1張旋轉(zhuǎn)圓板夾在2張靜止圓板之間的區(qū)域作為數(shù)值分析的對(duì)象。 圖2對(duì)于旋轉(zhuǎn)圓板，假設(shè)為8英寸晶圓，半徑R=0.1m（直徑D=0.2m）,該旋轉(zhuǎn)圓板的旋轉(zhuǎn)角速度為O=4.21 rad/s（=0.670 rps）。圖3中顯示了XY平面的代表性網(wǎng)格分割的例子。另一方面，圓板軸方向的網(wǎng)格分割，在預(yù)備計(jì)算的結(jié)果的基礎(chǔ)上，將圓板間隔進(jìn)行20分割，由此可以充分評(píng)價(jià)圓板上形成的邊界層。圖中在旋轉(zhuǎn)圓板和靜止圓板的半徑相同的情況下（R=0.1m），旋轉(zhuǎn)圓板和靜止圓板之間的配置間...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言晶體具有壓電性，并且由于其優(yōu)異的彈性特性，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，特別是在振動(dòng)器中， 關(guān)于其加工方法的研究，雖然進(jìn)行了部分研究，但系統(tǒng)的研究并不多見(jiàn)，本研究報(bào)告了這種情況，以及在未來(lái)的工業(yè)中可能需要的濕法蝕刻加工方法，主要報(bào)告了以AT板為中心的濕法蝕刻加工方法。 蝕刻各向異性蝕刻包括各向同性蝕刻和各向異性蝕刻，各向同性蝕刻在所有方向上以相同的速度進(jìn)行蝕刻，各向異性蝕刻在特定方向上選擇性地進(jìn)行蝕刻。為了解決各向異性蝕刻的問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)晶面具有不同的蝕刻速率，所以蝕刻速率高度依賴于晶體方向。這被認(rèn)為與蝕刻方向有關(guān)，例如晶體的反應(yīng)方向和蝕刻顆粒的運(yùn)動(dòng)方向。在晶體的情況下，與Si相比，其各向異性非常大。 蝕刻截面形狀的預(yù)測(cè)通過(guò)在AT切割晶體板的表面上濺射金屬來(lái)形成掩模圖案，并且考慮蝕刻時(shí)的橫截面形狀，由于蝕刻的速度根據(jù)晶面的角度而不同，因此通過(guò)根據(jù)角度的各種蝕刻獲得橫截面形狀。 （圖1）由于其截面形狀是預(yù)測(cè)的，因此本研究實(shí)際觀察了截面，并將其形狀與預(yù)測(cè)的形狀進(jìn)行了比較。 圖1 蝕刻截面形狀晶體刻蝕量的控制 對(duì)100μm的晶體晶片進(jìn)行濕法蝕刻，在這種情況下，通過(guò)蝕刻劑（氟化銨水溶液）的濃度和蝕刻時(shí)間來(lái)控制蝕刻后剩余的晶體的厚度（參見(jiàn)圖2）。實(shí)驗(yàn)工程的概要如下所示：①清洗基板（晶體AT板）； ②通過(guò)濺射將Cr、Au粘附到...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在實(shí)際的研究中，硅表面的微粗糙度直接影響MOS器件的電性能，因此，控制硅表面的微粗糙度是非常重要的，據(jù)報(bào)道，p-MOSFET在Si（110）表面的電流驅(qū)動(dòng)性遠(yuǎn)大于在Si（100）表面的，我們?cè)u(píng)估了清洗過(guò)程中使用的超純水對(duì)硅（110）表面的微粗糙度有影響。 實(shí)驗(yàn)該晶片采用p型Cz雙面拋光晶片，電阻率為8-12Ωcm，對(duì)所有晶片進(jìn)行化學(xué)清洗，用稀釋的高頻進(jìn)行蝕刻處理，用溶解氧濃度為 結(jié)果與討論圖1顯示了在超純水中，8.4ppm的氧溶解24小時(shí)的Si（100）、Si（110）和Si（111）表面釋放的(a)表面微粗糙度和(b)量。圖2顯示了在超純水中，8.4ppm的氧溶解24小時(shí)的Si（100）、Si（110）和Si（111）表面的AFM圖像。溶解8.4ppm氧氣的超純水與空氣中的超純水相同。硅（111）表面非常穩(wěn)定，表面微粗糙度的增加和溶解的硅原子的數(shù)量都很小。硅（100）表面也是穩(wěn)定的。然而，硅（110）表面的表面微粗糙度變得非常大，從硅（110）表面釋放的溶解硅原子量大約是硅（100）表面釋放的3倍。 圖1 圖2圖3顯示(a)表面微粗糙度和(b)溶解的Si（100）和硅（110）表面釋放超純水42、8.4和0ppm的氧氣溶解和1.6ppm溶解氫24小時(shí)，當(dāng)溶解氧濃度足夠高時(shí)，硅表面形成穩(wěn)定的二氧化硅膜，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文考慮了相互作用的2個(gè)數(shù)量級(jí)范圍，以考慮了實(shí)際粒子的形狀和材料，將這些相互作用與靜電電荷、阻力、表面張力、沖擊波、高加速度和氣溶膠粒子所產(chǎn)生的排斥力進(jìn)行相互比較，可以預(yù)測(cè)不同清洗過(guò)程的內(nèi)在能力和局限性。已經(jīng)確定了三種顆粒去除過(guò)程——能夠去除所有顆粒尺寸和類型的通用過(guò)程，甚至來(lái)自圖案晶片，具有相同理論能力但實(shí)際上受到粒子可及性的限制，最后是無(wú)法去除所有顆粒尺寸的清洗。通過(guò)計(jì)算施加給細(xì)顆粒的主要力，在表中可以看出驅(qū)動(dòng)粒子粘附/去除機(jī)制的四個(gè)主要參數(shù)是靜電、范德華、毛細(xì)管和阻力。表面張力γlg是由于介質(zhì)分子之間的內(nèi)聚力，并傾向于使界面區(qū)域最小化，它代表每單位界面長(zhǎng)度的一個(gè)力，對(duì)于參考球形粒子，當(dāng)液體完美地潤(rùn)濕顆粒材料，氣體/液體界面作用于整個(gè)粒子周長(zhǎng)時(shí)，得到最大的毛細(xì)力(見(jiàn)圖1): 圖1 作用于液體/氣體界面的粒子的最大毛細(xì)管力示意圖運(yùn)動(dòng)流體的粘度會(huì)對(duì)粒子產(chǎn)生阻力，在直徑為D的球形粒子放置在流速Vp中的情況下，用斯托克斯定律給出了一個(gè)很好的近似，直到雷諾數(shù)為101，其中，µ表示流體粘度：20?C下的水為10?3kg/m/s，這種力理論上只能將粒子平行于表面?？梢灶A(yù)期，粒子上或襯底上的粗糙度將使這種切向力轉(zhuǎn)化為發(fā)射動(dòng)量，在非球形粒子的情況下，阻力通常較高。 本文研究了作用于參考剛性粒子和球形粒子的范德華引力與實(shí)際粒子之...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言雖然RCA濕式清洗工藝具有較高的清洗性能，但仍存在化學(xué)消耗量高、化學(xué)使用壽命短、設(shè)備大、化學(xué)廢物產(chǎn)生量大等問(wèn)題。傳統(tǒng)的臭氧化水(DIO3)濕式清洗系統(tǒng)具有較高的有機(jī)污染物清洗效率，0.1?/min光刻膠去除率。但顆粒去除效率(PRE)非常低，達(dá)到PRE的75%。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)DiO3濕清洗系統(tǒng)中DiO3濃度低、pH值低。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了改進(jìn)了DIO3濕清洗系統(tǒng)，包括隔離清洗浴和高溶解的DIO3罐，而不是傳統(tǒng)的清洗浴，這樣即使在高pH下也能獲得高臭氧濃度。該系統(tǒng)對(duì)0.5?尺寸的顆粒和拋光漿液顆粒的PRE含量均高于93%。利用原子力顯微鏡(AFM)，通過(guò)測(cè)量晶片的表面粗糙度來(lái)表征DIO3的清洗過(guò)程。臭氧具有足夠濃度的臭氧堿性溶液不產(chǎn)生表面粗糙度。改進(jìn)的DIO3清洗系統(tǒng)為清潔化學(xué)物質(zhì)的使用和簡(jiǎn)化的清潔過(guò)程提供了一種替代方法。本研究的目的是描述有無(wú)超聲波清洗系統(tǒng)的去離子水和堿性清洗溶液中的高濃度臭氧清洗溶液系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)臭氧生成方法：由于臭氧是一種不穩(wěn)定的分子，臭氧必須在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生。生產(chǎn)臭氧的各種方法的工作原理和臭氧來(lái)源都有所不同。各項(xiàng)方法及其差異匯總見(jiàn)表3.1。前兩種方法，放電和電解，是唯一具有實(shí)際重要性的方法。 表3.1 臭氧產(chǎn)生的類型、原理和應(yīng)用領(lǐng)域的概述臭氧濃度測(cè)量：臭氧氣體和溶解的臭氧濃度的測(cè)量對(duì)于發(fā)展基于臭氧的清潔過(guò)程非常重...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文講述了現(xiàn)有的玻璃微加工技術(shù)，提出了改進(jìn)濕法刻蝕技術(shù)的解決方案。玻璃濕法蝕刻工藝的基本要素，例如:玻璃成分的影響、蝕刻速率、掩模層中殘余應(yīng)力的影響，主要掩模材料的特性、濕法刻蝕工藝產(chǎn)生的表面質(zhì)量。聽(tīng)過(guò)對(duì)結(jié)果的分析，我們提出了用于玻璃的深度濕法蝕刻的改進(jìn)技術(shù)。除此之外本文還介紹了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。 玻璃蝕刻技術(shù)用于玻璃刻蝕的技術(shù)有三大類:機(jī)械，干法和濕法。機(jī)械干法玻璃刻蝕：略。使用氫氟酸基溶液的濕法化學(xué)蝕刻仍然是低成本和有效的解決方案之一。掩膜層取決于應(yīng)用和器件制造過(guò)程的“熱預(yù)算”。有三大類掩蔽材料:光致抗蝕劑、金屬和硅。光致抗蝕劑通常用作掩模層，但其應(yīng)用范圍有限(20-30米)。一種非常常用的掩模是鉻/金，其中鉻層用于提高金對(duì)玻璃的粘附力。銦鉻/銅掩模被用于Pyrex玻璃的濕法蝕刻。另一種常用于玻璃蝕刻的材料是硅，使用不同的方法沉積:PECVD非晶硅、LPCVD非晶硅、LPCVD多晶硅、碳化硅，甚至陽(yáng)極鍵合體硅。 玻璃成分的影響目前有大量的玻璃，每一種都有不同的性質(zhì)和不同的成分。玻璃是氧化物的“混合物”，這些氧化物的組成和濃度賦予了主要的性質(zhì)。因此，玻璃蝕刻的表征只能進(jìn)行一般術(shù)語(yǔ)的分析。玻璃的濕式蝕刻主要在HF基溶液中進(jìn)行。由于成分的不同，蝕刻速率也不同。圖1給出了一個(gè)例子，其中三種不同的玻璃在HF49%溶液中濕蝕刻...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言本文提供一種能夠?qū)雽?dǎo)體制造工序中的濕蝕刻相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于氧化鎵單晶的氧化鎵單晶的濕蝕刻方法。一種氧化鎵單晶濕蝕刻方法，其特征在于，用HF溶液蝕刻氧化鎵單晶，例如通過(guò)將氧化鎵單晶浸漬在濃度47%以上的HF水溶液中并在室溫下進(jìn)行蝕刻，從而在深度方向上蝕刻氧化鎵單晶60nm/h以上。 介紹在半導(dǎo)體制造工序中，基板的形狀加工中廣泛利用了蝕刻技術(shù)。該蝕刻是為了除去不使用部分而在氣相-固相界面進(jìn)行的化學(xué)或物理反應(yīng)大致分為利用干蝕刻和利用液相-固相界面的化學(xué)反應(yīng)的濕蝕刻。 關(guān)于前者，使蝕刻具有方向性比較容易，適合微細(xì)加工，但是需要在真空的腔室內(nèi)進(jìn)行等離子體加工等特殊的裝置，另外，需要注意對(duì)基板的損傷和雜質(zhì)污染等。 關(guān)于后者，其具有能夠一次處理的能力勝過(guò)干蝕刻等特征，但由于蝕刻各向同性地進(jìn)行，因此需要注意側(cè)蝕刻的發(fā)生等。 因此，一般在微細(xì)電路形成等情況下利用干蝕刻。 另外一方面，濕蝕刻除了上述以外，與干蝕刻相比，還具有低成本性、低損傷性、利用因材料不同而導(dǎo)致的蝕刻速度不同的選擇蝕刻性等方面具有優(yōu)勢(shì)、有性能，另外，也用作評(píng)價(jià)缺陷密度和極性等的蝕刻。而且，為了使在底部基板上生長(zhǎng)的厚膜成為自立基板，以去除底部基板的情況為首，在大面積蝕刻和微機(jī)械等的制作等情況下利用了濕蝕刻。 實(shí)驗(yàn)其中，在濕蝕刻中，找出最適合基板的蝕刻溶液變得重要起來(lái)。 例如，已...
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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 在硅襯底上制造電子芯片或集成電路需要大量的基本操作，例如離子注入， 本研究將涉及光刻，介質(zhì)和金屬薄層沉積，機(jī)械化學(xué)拋光，熱處理（退火或氧化）和“濕”處理。 表面準(zhǔn)備和清潔是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)有點(diǎn)吃力不討好的方面，因?yàn)樗鼈兪恰翱床灰?jiàn)的”: 它們包括去除污染物和控制界面，然而，在需要處理的層是納米級(jí)的時(shí)候，我們注意到與這些方面有關(guān)的研究變得至關(guān)重要，并對(duì)“專門(mén)知識(shí)”作出了重大貢獻(xiàn)，而“專門(mén)知識(shí)”有時(shí)很難得到重視。 一些選擇性蝕刻是通過(guò)濕法（在溶液中）進(jìn)行的，具有很高的精度，厚度變化從幾埃到幾微米。 “表面準(zhǔn)備”處理允許 本備忘錄中討論的兩個(gè)主題更具體地涉及集成電路互連電平的清潔: 首先，將介紹低或極低介電常數(shù)介電材料在清潔溶液中的行為研究。 特別是，我們研究了這些材料的穩(wěn)定性或溶解性，以及液相中的污染現(xiàn)象（胺，有機(jī)化合物和來(lái)自清潔溶液的表面活性劑的吸附），這些現(xiàn)象導(dǎo)致電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)的不期望的變化。 研究了它們的孔隙率隨清潔處理（含氫氟酸的溶液）中使用的等離子體處理的變化。 在這一部分中使用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要是橢圓偏振法，橢圓孔隙率法，紅外光譜法（透射法，全衰減法和多重反射法），X射線反射法，TOF SIMS以及接觸角和允許性測(cè)量。 性能競(jìng)賽 在微電子領(lǐng)域，金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)類型的硅襯底上的集成電路的技術(shù)發(fā)展被描述為“Neud...
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