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。然而，光可以替代地用作直接控制微波信號的微波設(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，限制了它們在實(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。此外，它為集成微波電路的硅光子平臺開辟了一個(gè)新的研究方向。這項(xiàng)工作對于未來通信網(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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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 電子工業(yè)中用于集成電路的典型硅片是由直拉法生長的硅單晶錠切割而成的。這種單晶是從石英坩堝中的熔體中拉出的，該坩堝將氧原子結(jié)合到硅晶體中。氧原子占據(jù)硅晶格中的間隙位置，并能形成二氧化硅團(tuán)簇的核。這種硅晶體的熱處理引起氧擴(kuò)散和氧沉淀物的生長。晶體生長過程中每個(gè)晶片的熱歷史負(fù)責(zé)晶體不同部分中間隙氧和氧化物核的各種分布。本文研究了不同溫度工藝后直拉硅單晶中的氧沉淀，研究了不同溫度預(yù)退火對氧沉淀的影響，其中溫度歷史沒有完全消除，只是達(dá)到了不同的抑制階段。通過紅外(IR)吸收光譜測量使用不同溫度和時(shí)間的沒有和具有TR預(yù)退火的樣品，并將結(jié)果與化學(xué)蝕刻和透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行比較。本文還討論了從錠頭和錠尾觀察到的晶片溫度歷史的影響。 實(shí)驗(yàn) 我們探討了從兩個(gè)1.5毫米厚的硅晶片上切下的樣品中氧的沉淀過程。一個(gè)樣本是靠近直徑為150毫米的直拉法生長晶錠的起點(diǎn){S}和另一個(gè)靠近終點(diǎn){E}切片。該晶錠摻硼，電阻率為3-5Ω·cm，晶片表面的晶體取向?yàn)椋?11）。 兩個(gè)晶片{S，E}被一起分成10個(gè)系列的矩形樣品(尺寸約為20 mm × 15 mm):五個(gè)系列的樣品來自錠頭{S}，另外五個(gè)系列的樣品來自錠尾{E}...
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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)體熱處理應(yīng)用中，批處理在工業(yè)的早期階段被采用，并且仍然非常流行。我們研究了直徑為200毫米和300毫米的硅(100)晶片在單晶片爐中高溫快速熱處理過程中的熱行為，該熱行為是溫度、壓力、處理時(shí)間、晶片處理方法和速度的函數(shù)。在晶片溫度上升期間觀察到顯著的彈性晶片形狀變形。在1050℃以上處理的晶片中經(jīng)常觀察到滑移的產(chǎn)生。使用光學(xué)顯微鏡和x光形貌來表征在RTP期間產(chǎn)生的晶體缺陷的尺寸、形狀和空間分布。發(fā)現(xiàn)在給定的工藝條件下，晶片處理方法和速度對于減少RTP期間的缺陷產(chǎn)生非常重要。通過優(yōu)化晶片處理方法和速度，在1100℃下處理的200毫米和300毫米直徑的硅(100)晶片中獲得了高度可再現(xiàn)的、無滑動的實(shí)時(shí)處理結(jié)果。 實(shí)驗(yàn) 用大尺寸(直徑200 mm和300mm)Si(100)晶片在預(yù)熱的SWF處理室中在800–1150℃的溫度范圍內(nèi)退火。眾所周知，si晶片的機(jī)械強(qiáng)度受雜質(zhì)類型和濃度的強(qiáng)烈影響。詳細(xì)研究并發(fā)表了硅中氧和硼對機(jī)械強(qiáng)度的影響。在本方法中，使用低氧濃度的硅晶片作為對照樣品。硅晶片在退火過程中產(chǎn)生的晶體缺陷通過視覺檢測和光學(xué)顯微鏡作為溫度、壓力、處理時(shí)間、晶片處理方法和速度的函數(shù)進(jìn)行研究。 對于200毫米直徑...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言拋光液中的污染物和表面劃痕、挖掘和亞表面損傷(固態(tài)硬盤)等缺陷是激光損傷的主要前兆。我們提出了在拋光后使用HF/HNO3或KOH溶液進(jìn)行深度濕法蝕刻，以提高熔融石英光學(xué)器件在351 nm波長下的抗激光損傷能力。這種比較是在高損傷閾值拋光熔融石英光學(xué)器件上設(shè)計(jì)的劃痕上進(jìn)行的。我們證明氫氧化鉀和氫氟酸/硝酸溶液都能有效鈍化劃痕，從而提高其損傷閾值，達(dá)到拋光表面的水平。還研究了這些濕蝕刻對表面粗糙度和外觀的影響。我們表明，在測試條件下，氫氧化鉀溶液顯示出比氫氟酸/硝酸溶液更好的整體表面質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn) 我們使用六個(gè)熔融石英樣品，采用優(yōu)化的研磨工藝制造，減少了表面下的損傷，隨后進(jìn)行預(yù)拋光和超拋光。因此，它們在紫外光下具有高的初始LIDT。然后用圖1和2中總結(jié)的兩種方案制備兩批三個(gè)樣品。第一批(命名為樣品A1至A3)用于拋光表面表征，而第二批(命名為樣品B1至B3)用于劃痕表征。所以第二批需要中間步驟來制造劃痕并顯示出來。劃痕是使用單面拋光機(jī)拋光造成的。拋光為30龍敏，漿料由膠體二氧化硅中的氧化鈰顆粒組成。為了去除拋光層并露出劃痕，在室溫下用氫氟酸HF(2.7重量%)和硝酸HNO 3(22.8重量%)的混合物對這些樣品進(jìn)行輕度濕法蝕刻(2米深)，系統(tǒng)如圖3所示。這兩批樣品在自動洗衣機(jī)中清洗。在60℃下使用堿...
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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 太陽能發(fā)電被期待為實(shí)現(xiàn)性最高的新能源之一。但是，太陽能發(fā)電存在效率低的問題。硅晶系太陽能電池（單晶、多晶）的表面平坦，反射入射光的約1/3（不進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換），向周圍發(fā)散，產(chǎn)生了很大的損失（反射損失）。降低這種反射損失，使太陽光發(fā)電高效化的技術(shù)被稱為“光鎖定技術(shù)”。在硅太陽能電池中，已經(jīng)開發(fā)出了用蝕刻液處理表面，形成微觀凹凸（紋理），從而抑制反射的技術(shù)。 本研究討論了以下兩個(gè)課題，嘗試了對基板清洗原理的研究。課題(1)紋理的表面分析、觀察課題(2)清洗液的化學(xué)變化 實(shí)驗(yàn) 作為溶液A，直接使用了Si（100）面的太陽能電池用的單晶晶圓。作為觀察試樣的未處理硅片用金剛石筆切斷為約5mm見方，用溶劑a清洗.作為觀察試樣的紋理完畢的硅片用金剛石筆切斷為約5mm見方。在表面分析中，使用了X射線光電子分光分析裝置(ESCA)和附帶掃描電子顯微鏡的X射線分析器。作為X射線光電子分光分析裝置，使用了未處理的硅片，比較了基板清洗前后。用SEM―EDS映射未處理的硅片和紋理，嘗試了“微掩?！钡奶剿鳌?#160; 作為密閉容器，使用了玻璃制干燥器（容積3L）。在50mL螺旋管中加入50mL鹽酸，釋放蓋子，使其...
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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高集成化，對高質(zhì)量硅晶片的期望。高質(zhì)量晶片是指晶體質(zhì)量、加工質(zhì)量以及表面質(zhì)量優(yōu)異的晶片。此外，芯片尺寸的擴(kuò)大、制造成本的增加等問題受到重視，近年來，對300mm晶片的實(shí)用化進(jìn)行了研究。隨著半導(dǎo)體器件的高集成化，硅晶圓表面的高清潔度化成為極其重要的課題。在本文中，關(guān)于硅晶圓表面的金屬及粒子的附著行為，對電化學(xué)的、膠體化學(xué)的解析結(jié)果進(jìn)行解說，并對近年來提出的清洗方法進(jìn)行介紹?，F(xiàn)在的半導(dǎo)體（晶圓及器件）的制造工序，遇到金屬雜質(zhì)的機(jī)會非常多，特別是利用等離子和離子的裝置，光刻膠，濺射靶等材料，存在高濃度的金屬污染。雖然抑制這些金屬產(chǎn)生的開發(fā)也在進(jìn)行中，但是為了有效地除去金屬雜質(zhì)的技術(shù)開發(fā)也在被期待。另外，還存在著除去的金屬從洗滌液中再次附著在硅表面，從藥品等混入的金屬附著在硅表面的問題。因此，為了在溶液中除去這些金屬或者抑制附著，首先需要把握洗滌液中的金屬的行為。清洗液中金屬的附著大致可分為2種機(jī)理，一個(gè)是以堿性溶液中的金屬附著為代表的化學(xué)吸附引起的，另一個(gè)是酸性溶液中的電化學(xué)附著。 堿性溶液中金屬的附著機(jī)理：首先，對堿性溶液中金屬的附著機(jī)理進(jìn)行論述。氨·過氧化氫混合水溶液，由于具有優(yōu)良的顆粒去除能力，被廣泛使用。但是，眾所周知，如果溶液中存在微量的金屬，其金屬就會附著在晶圓表面。如圖2所示，APM溶液中即使存在1μmo...
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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 CMP裝置被應(yīng)用于納米級晶圓表面平坦化的拋光工藝。 拋光顆粒以各種狀態(tài)粘附到拋光后的晶片表面。必須確實(shí)去除可能成為產(chǎn)品缺陷原因的晶圓表面附著物，CMP后的清洗技術(shù)極為重要。在本文中，關(guān)于半導(dǎo)體制造工序之一的CMP后的晶圓清洗工序，通過可視化實(shí)驗(yàn)，從流體工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，闡明其機(jī)理，以構(gòu)筑能夠在各種條件下提出最佳清洗方法的現(xiàn)象的模型化為目的。因此，我們進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)、流動特性、剪切流動特性、液體置換特性、液滴的蒸發(fā)除去特性等基礎(chǔ)研究。 實(shí)驗(yàn) 藥液清洗過程：由于CMP后的晶圓表面附著有多個(gè)磨粒，因此通過刷子清洗等施加物理外力，使磨粒剝離，通過液流（藥液）排出。由于轉(zhuǎn)數(shù)、流量等條件會受到怎樣的影響，至今還沒有得到確認(rèn)。因此，對向旋轉(zhuǎn)的晶圓上供給沖洗水時(shí)的沖洗水的流動特性進(jìn)行了可視化觀察。具體來說，我們觀察了將溶解了白色顏料的純凈水供給到旋轉(zhuǎn)的晶圓表面時(shí)液膜的擴(kuò)散方式，調(diào)查了根據(jù)晶圓的種類、旋轉(zhuǎn)數(shù)、供給流量，液膜的擴(kuò)散狀態(tài)是如何變化的。 通過旋轉(zhuǎn)圓盤上的液流去除晶片附著粒子：通過由晶片的旋轉(zhuǎn)引起的剪切液流來估計(jì)可以去除粘附到晶片表面的細(xì)顆粒的細(xì)顆粒直徑。首先，圖4表示液膜內(nèi)速度分布的定義以及作用于晶圓上微粒子的力的模式...
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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集成度的顯著增加，各元件的斷面構(gòu)造從平面型向以溝槽（溝）構(gòu)造的出現(xiàn)為代表的三維構(gòu)造變遷。在以極限微細(xì)化為指向的LSI技術(shù)中，為了能夠?qū)?yīng)凹凸嚴(yán)重的復(fù)雜微細(xì)的構(gòu)造表面，并且確保元件的可靠性和成品率，開發(fā)比以往更加顯著地降低殘留污染量的清洗、干燥技術(shù)變得越來越重要。即使在各種干燥化發(fā)展的今天，半導(dǎo)體器件表面的清洗，無塵化技術(shù)也被廣泛采用使用超純水及高純度藥品水溶液的所謂濕式清洗工藝，其重要性也很高。另外，濕處理后，為了除去附著在表面的水，必須進(jìn)行干燥過程。清洗過程的最后工序是用除去雜質(zhì)到極限的超純水進(jìn)行硅晶圓的水洗處理，其次必須有完全除去附著在晶圓上的超純水的干燥技術(shù)。 清洗技術(shù)清洗的目的是除去附著在晶圓表面上的有害污染物質(zhì)，但同時(shí)也要求不對晶圓表面造成損傷。晶圓的清洗方法分為用高壓水或刷子等手段機(jī)械地摩擦晶圓表面除去顆粒的機(jī)械清洗和將晶圓浸入清洗溶液中化學(xué)地除去污染物質(zhì)的化學(xué)清洗兩種，在此提及化學(xué)清洗。對器件特性產(chǎn)生重大不利影響的污染物質(zhì)的代表性可分為粒子、有機(jī)物、金屬類、自然氧化膜四大類。目前，濕式清洗對所有這些污染物質(zhì)都有效，而且操作容易，所以專門采用。遺憾的是，在干式清洗的情況下，還沒有確立有效去除所有這些污染物質(zhì)的方法。一般來說，濕式清洗操作是單獨(dú)使用酸、堿的水溶液或者與過氧化氫水（以下簡稱過水）混合使用。此時(shí)，為了...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言硅片在大口徑化的同時(shí)，要求規(guī)格的嚴(yán)格化迅速發(fā)展。特別是由于平坦度要求變得極其嚴(yán)格，因此超精密磨削技術(shù)得以開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了無蝕刻化，無拋光化。雖然在單晶SiC晶片上晶片磨削技術(shù)的開發(fā)也在進(jìn)行，但在包括成本在內(nèi)的綜合性能方面還留有課題。因此，與硅不同，沒有適當(dāng)?shù)娜コ庸p傷的蝕刻技術(shù)，擔(dān)心無法切實(shí)去除搭接后的殘留損傷。本方法以開發(fā)適合于去除加工損傷的濕蝕刻技術(shù)為目的，以往的濕蝕刻是評價(jià)結(jié)晶缺陷的條件，使用加熱到500℃以上的KOH熔體的，溫度越高，安全性存在問題，蝕刻速率高。 實(shí)驗(yàn) 以低溫濕蝕刻為目的，使用以下3種藥液進(jìn)行了浸漬實(shí)驗(yàn)。藥液a :高錳酸鉀類藥液.藥液b :將鐵氰化鉀的水溶液和氫氧化鈉的水溶液混合而成。藥液c :用于參考比較的氫氧化鈉水溶液。 將藥液分別放入燒杯，在熱板上加熱，液溫達(dá)到100℃后，浸漬SiC晶片20分鐘(圖1 ) 。所使用的晶片為偏離角4°的單晶3英寸4H-SiC晶片，加工面狀態(tài)為金剛石拋光面。經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間對表面狀態(tài)進(jìn)行了觀察和測量。關(guān)于蝕刻效果，測量浸漬前后的重量，將其差值作為蝕刻速率求出。因此，蝕刻速率的計(jì)算值為Si面和c面之和。 圖1 實(shí)驗(yàn)方法結(jié)果和討論 根據(jù)重量變化...
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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)體制造工序的硅晶圓的清洗中，RCA清洗法被很多企業(yè)使用。RCA清洗方法是清洗硅片的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法，其中清洗溶液的溫度控制對于穩(wěn)定的清洗性能很重要，但它涉及困難，許多清洗溶液顯示非線性和時(shí)變的放熱化學(xué)反應(yīng)，由于清洗系統(tǒng)具有處理腐蝕性清洗溶液的特殊設(shè)備，系統(tǒng)具有長而波動的時(shí)間滯后等。在這里，我們首先提出了一個(gè)系統(tǒng)的熱模型，其中通過DSC（差分掃描量熱法）方法，我們分析了清洗溶液的放熱化學(xué)反應(yīng)，如SPM（硫酸/過氧化氫混合物）、APM（氨/過氧化氫混合物）和HPM（鹽酸/過氧化氫混合物）。 為了控制解的溫度，我們使用自適應(yīng)預(yù)測控制器，其中使用自適應(yīng)方法來處理非線性和時(shí)變的放熱反應(yīng)，預(yù)測方法是為了克服時(shí)間滯后上的問題。進(jìn)一步，設(shè)計(jì)了限制超調(diào)和消除穩(wěn)態(tài)誤差的目標(biāo)軌跡，并引入了一種新的虛擬采樣方法，以減少所需的內(nèi)存大小和計(jì)算時(shí)間。我們展示了該熱模型的有效性，并通過計(jì)算機(jī)模擬和對實(shí)際系統(tǒng)的控制，驗(yàn)證了該控制器的性能。 實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)以及實(shí)機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，使用與圖3表示特性的SPM相對應(yīng)的控制對象模型，以控制區(qū)間8000秒為1次試行，進(jìn)行了共計(jì)5次的控制模擬實(shí)驗(yàn)。據(jù)此，進(jìn)行了離散模型M的更新，以該更新后的M為初始值，進(jìn)行了下述的模擬實(shí)驗(yàn)以及實(shí)機(jī)實(shí)驗(yàn)。在此，由于第2...
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