掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 高效的硅片清洗需要最佳的工藝控制，以確保在不增加額外缺陷的情況下提高產(chǎn)品產(chǎn)量，同時(shí)提高生產(chǎn)率和盈利能力。 硅半導(dǎo)體器件是在高度拋光的晶片上制造的。晶圓上的劃痕和其他缺陷可能會(huì)影響最終產(chǎn)品的性能。因此，表面準(zhǔn)備是獲得干凈、鏡面拋光、未受損硅表面的關(guān)鍵步驟?；瘜W(xué)清洗是一種行之有效的方法，用于去除晶圓表面的污染物。最常見的工藝是RCA清洗，通過兩個(gè)連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)溶液清洗晶圓。標(biāo)準(zhǔn)清潔1 SC1浴(或氨過氧化物混合物APM)由NH4OH和H2O2組成。標(biāo)準(zhǔn)清潔2 SC2浴由鹽酸和H2O2制成。有效清洗晶片的關(guān)鍵因素是清洗槽的停留時(shí)間和最佳化學(xué)濃度。對(duì)主要SC1/SC2槽成分的快速在線監(jiān)測保證了晶片產(chǎn)量的增加，同時(shí)降低了缺陷密度。 SC1浴從晶片上去除顆粒、薄膜和有機(jī)殘留物，并在表面形成薄氧化層。然而，過渡金屬氫氧化物也可以保留在晶片表面上。也就是說，在后化學(xué)機(jī)械平面化化學(xué)機(jī)械拋光清洗順序中，SC2浴變得至關(guān)重要。SC2浴是酸性的，有助于去除表面的堿和過渡金屬。這種清洗過程在晶片表面留下一層薄的鈍化層，以避免未來的污染。 圖1 用于清洗液分析的在線近紅外光譜(NIRS)系統(tǒng)配置 半導(dǎo)體器件越...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 我們開發(fā)了一種可控、平滑的氫氧化鉀基濕法刻蝕技術(shù)，AlN和AlxGa1xN之間的高選擇性被發(fā)現(xiàn)對(duì)于基于AlGaN的深紫外發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)有效的襯底減薄或去除至關(guān)重要，從而提高光提取效率。AlGaN的高選擇性作為鋁組成的函數(shù)的機(jī)理可以解釋為與在N-極性表面頂部的氧化物/氫氧化物的形成和溶解有關(guān)。橫截面透射電子顯微鏡分析最終證明這些小丘與下面的螺紋位錯(cuò)無關(guān)。 迄今為止，氮化鋁基板減薄或去除面臨許多挑戰(zhàn)。例如，由于在AlGaN/AlN界面上沒有位錯(cuò)，激光剝離預(yù)計(jì)不能用于將AlN襯底與假晶AlGaN外延膜分離。此外，反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的蝕刻速率相對(duì)較低，會(huì)引入等離子體相關(guān)的損傷。與這些技術(shù)相比，濕法蝕刻具有表面損傷小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)易于大面積制造。然而，為了與DUV發(fā)光二極管和激光器件制造兼容，更溫和和可控的技術(shù)是必要的。此外，需要無缺陷選擇性蝕刻技術(shù)，在這種情況下，可控蝕刻方案可以應(yīng)用于不同的材料系統(tǒng)，而不管位錯(cuò)密度如何。最近，我們從蝕刻速率、選擇性、表面形態(tài)和在氫氧化鉀水溶液中的化學(xué)計(jì)量比等方面全面研究了氮化鋁和氮化鎵單晶樣品的濕法蝕刻行為提出了一種與非缺陷相關(guān)的蝕刻行為，并證明了在氮化鎵上選擇性蝕刻氮化鋁的潛力。 使用氫氧...
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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 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，為了在有限的面積內(nèi)形成很多器件，技術(shù)正在向多層結(jié)構(gòu)發(fā)展。要想形成多層結(jié)構(gòu)，會(huì)形成比現(xiàn)有更多的薄膜層 ,這時(shí)晶片背面也會(huì)堆積膜。目前，在桔葉式設(shè)備中，冷卻晶片背面膜的方法是翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)晶片進(jìn)行蝕刻工藝的話，蝕刻均勻度最好在1%以下。因此，如果一面進(jìn)行工程，工程時(shí)間將增加一倍。為了減少工序時(shí)間，對(duì)在進(jìn)行頂面工序的同時(shí)進(jìn)行背面工序的方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本研究旨在制作可安裝在晶片背面的蝕刻噴嘴，評(píng)價(jià)噴嘴的性能，同時(shí)控制噴嘴中藥液噴射的方向和位置，使用高溫(60℃)的藥液對(duì)晶片背面的膜進(jìn)行蝕刻，使均勻度低于5%。 實(shí)驗(yàn) 評(píng)價(jià)中使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是晶片頂部的全部進(jìn)行面食角，底部是可以進(jìn)行面食角的結(jié)構(gòu)。圖1是一個(gè)300毫米枯葉植食裝置的模擬圖，其中包括可以蝕刻晶片背面的噴嘴。晶片背面與噴嘴的距離約為L5厘米，晶片固定為6艘，工藝進(jìn)行。主軸頭最多可旋轉(zhuǎn)2000RPM,使用的晶片為300mm。圖2是為晶片背面蝕刻而制作的是一個(gè)噴嘴。噴嘴包括藥液噴射部分和DIW(DE- Water)各部分組成。藥液粉絲孔直徑為 0.7毫米，孔與孔之間的間距設(shè)計(jì)各不相同?？椎拈g距是根據(jù)300毫米晶片的面積設(shè)計(jì)的。實(shí)驗(yàn)中使用的晶片是沉積在硅晶片上約2000 Ao用于蝕刻的藥液使用...
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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 在太陽能電池工業(yè)中，最常見的紋理化方法之一是基于氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液和異丙醇(IPA)。然而，IPA是有毒的，而且相對(duì)昂貴，因此人們正在努力取代它。在過去的幾年中，硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽能電池由于晶體硅的良好性能和薄膜技術(shù)的多功能性而引起了光伏行業(yè)的興趣。這些SHJ太陽能電池是通過將薄膜非晶態(tài)或微晶硅沉積在碳硅晶片上而形成的。其主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高、開路電壓高、溫度系數(shù)。這些太陽能電池的性質(zhì)使它們的界面占主導(dǎo)地位。 實(shí)驗(yàn) 紋理化過程首先在硅晶片上進(jìn)行了分析。一旦確定了紋理化的最佳條件，該工藝將應(yīng)用于其他類型的基板，F(xiàn)Z晶片厚度為255-305mm，CZ晶片厚度為280-320mm。晶片直徑為100mm，但樣品尺寸為40mm40mm。在紋理化過程之前，樣品在超聲波浴中用乙醇清洗。然后，樣品在室溫下在1wt%HF：DIW(18.2Mocm電阻率DIW稀釋)溶液中蝕刻，以去除天然氧化物。最后用DIW沖洗。在紋理化過程中，晶片浸在一個(gè)包含紋理化溶液的蓋容器中。這種溶液以前已經(jīng)使用帶有不銹鋼溫度傳感器的數(shù)字控制熱板在測定溫度下加熱。當(dāng)蝕刻時(shí)間結(jié)束后，從溶液中取出樣品，用DIW沖洗，以停止化學(xué)反應(yīng)。 結(jié)果和討論 ...
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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 清潔是半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)過程中經(jīng)常反復(fù)出現(xiàn)的一個(gè)過程步驟。它既可以從前一個(gè)過程中去除殘留物，也可以為下一個(gè)過程準(zhǔn)備表面。清潔和薄膜沉積過程的集成是至關(guān)重要的。氫氟酸最后一次清洗過程后的沉積延遲會(huì)導(dǎo)致環(huán)境暴露下裸硅表面的氧化物再生，或僅僅是表面的再污染。這將導(dǎo)致生長模式的改變或薄膜質(zhì)量的惡化，并最終導(dǎo)致設(shè)備性能或生產(chǎn)的下降。 實(shí)驗(yàn) 這項(xiàng)研究使用了導(dǎo)體蝕刻室、電介質(zhì)蝕刻室、微波剝離室和濕式清潔室的集群工具。清潔室基于Lam的受限化學(xué)清潔技術(shù)，使用清潔頭以高流量流體流掃描晶圓表面，確保持續(xù)的化學(xué)物質(zhì)補(bǔ)充和快速的副產(chǎn)品去除。清潔過程的暴露時(shí)間約為1秒。 對(duì)于接觸應(yīng)用，圖1使用了65納米節(jié)點(diǎn)兼容的短回路流程，該流程由用于柵極疊層、隔離物和NiSi的標(biāo)準(zhǔn)工藝模塊組成。最小尺寸為90納米的接觸孔在25納米PECVD氮化物/90納米高縱橫比工藝HARP氧化物/200納米PECVD氧化物的疊層上用“193納米浸沒光致抗蝕劑”構(gòu)圖。使用CO/O2/C4F6/CH2F2氧化物蝕刻和N2/CHF3 Si3N2開口的等離子體工藝順序蝕刻晶片，隨后是CF4/O2/N2微波帶。隨后，用不同的化學(xué)溶液清洗晶片，并研究干蝕刻/剝離和濕清洗之間的延...
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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 通過在含有H2O2的HF溶液中蝕刻，在兩步工藝中對(duì)商用硅太陽能電池進(jìn)行紋理化。銀納米粒子作為催化位點(diǎn)，有助于蝕刻過程。確定了在表面制備納米孔的蝕刻時(shí)間。利用光譜儀測量了硅太陽能電池表面納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性。樣品的全反射系數(shù)低于未經(jīng)處理的硅太陽能電池。硅太陽能電池的整體效率取決于所選的銀離子濃度制備條件和濕法蝕刻時(shí)間。太陽能電池的紋理化表面顯示出效率的提高，電路光電流高于沒有紋理化的參考硅太陽能電池。給出了各種硅電池的J-V曲線，并討論了其與表面形態(tài)的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn) 材料所有反應(yīng)均在室溫下進(jìn)行。接收時(shí)使用硝酸銀、過氧化氫拋光的單晶（100）型砷摻雜硅晶片，電阻率為0.001-0.005Ωcm，將晶片切成1.0×1.0cm2的區(qū)域，在室溫下用丙酮和去離子水進(jìn)行超聲清洗10min。購買紋理單晶硅太陽能電池，在室溫下用丙酮和去離子水進(jìn)行超聲清洗10分鐘。 通過在室溫下將硅(100) n型和硅太陽能電池浸入5%硝酸銀m/m和HF 5M的混合物中一段時(shí)間來進(jìn)行濕法蝕刻。然后將樣品浸入H2O2 5% m/m和HF 5M的第二水溶液中一定時(shí)間，范圍從30 s到10 min。 還使用原...
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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 原子平面的制備是半導(dǎo)體基板上原子尺度操作的必要前提。由于自組裝現(xiàn)象或使用原子探針技術(shù)操縱單個(gè)原子，只有原子平面的表面才能產(chǎn)生可重復(fù)制造納米級(jí)原子結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)。原子平坦的表面也應(yīng)該是原子清潔的，因?yàn)檠趸锖臀廴緯?huì)引響原子尺度的粗糙度。原子平坦和清潔的表面也需要許多在微和光電子的應(yīng)用。 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)是在砷化鎵外延層上進(jìn)行的，以避免結(jié)構(gòu)缺陷的可能影響，這些缺陷存在于由機(jī)械和化學(xué)機(jī)械拋光制備的商業(yè)基底的表面附近。我們使用液相外延(LPE)在傳統(tǒng)GaAs（100）基質(zhì)和圖形GaAs（100）基質(zhì)上生長的砷化鎵層，不同大小的方形中臺(tái)面面積在0.2到2mm2不等。 HCl-iPA溶液的制備包括鹽酸蒸汽對(duì)iPA的等光飽和，制備方法如下：將含有100ml高純雙蒸餾iPA的玻璃放入裝滿300ml高純濃縮37%鹽酸的3-l干燥器中。為了確定溶液中鹽酸濃度CHCl的時(shí)間依賴性，從玻璃中提取1mlHCl-ipa探針。用水稀釋的探針的比例計(jì)算濃度CHCl。這些測量值的精度約為5%，并通過滴定法進(jìn)行了驗(yàn)證。CHCl的時(shí)間依賴性如圖所示：1.由閉上的圓圈表示。結(jié)果表明，在t50h時(shí)，濃度線性增加到CHCl10%，并在CHCl20%時(shí)飽和...
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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 晶體硅光伏效率和場退化領(lǐng)域的技術(shù)差距/需求已經(jīng)被確定。效率低下和快速退化的原因可能有共同的根源。極少量的污染會(huì)導(dǎo)致光伏效率低下，并且在現(xiàn)場安裝后暴露在陽光下時(shí)容易進(jìn)一步降低效率。在最近的試驗(yàn)中，我們進(jìn)行了同類最佳的清洗，將隱含的開路電壓提高了3%。在批量和在線濕法清洗工具的分批生產(chǎn)試驗(yàn)中，紋理化后蝕刻導(dǎo)致多晶硅晶片上的單元效率絕對(duì)提高0.3%。 實(shí)驗(yàn) 光伏晶體應(yīng)用清潔化學(xué)的目標(biāo)是消除晶體襯底材料加工過程中產(chǎn)生的或無意中添加到制造環(huán)境中的表面污染物。清潔劑所針對(duì)的污染物是釋放到濕法處理槽中的金屬陽離子。在處理晶片的正常過程中，兩個(gè)處理步驟對(duì)于損壞太陽能電池表面是最關(guān)鍵的。下面討論這兩個(gè)步驟。首先是在紋理化蝕刻后去除污染物。紋理化蝕刻通過提供光學(xué)粗糙的表面來改變硅表面。紋理蝕刻從晶片上去除大塊材料。被去除的硅襯底中存在的任何污染物被釋放到紋理化浴中。在紋理化蝕刻之后，移除晶片并通過加入酸浴來中和。這種浴通常是氟化氫的稀溶液，有時(shí)也是氯化氫。晶片表面上存在的任何金屬污染物都轉(zhuǎn)移到該槽中。第二個(gè)處理步驟：略。 結(jié)果和討論 單晶硅后紋理和后清潔：根據(jù)測量的載流子壽命和載流子注入，計(jì)算出隱含的開路電壓。在圖1中，后...
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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 人們對(duì)用于器件應(yīng)用的碳化硅(SiC)重新產(chǎn)生了濃厚的興趣。它具有良好的晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)，可以作為第三族氮化物外延生長的襯底。在許多應(yīng)用領(lǐng)域，例如與航空航天、汽車和石油工業(yè)相關(guān)的領(lǐng)域，需要能夠在高功率水平、高溫、高頻和惡劣環(huán)境下工作的電子設(shè)備。硅(Si)不能滿足這些要求；碳化硅可以。此外，由于其典型的化學(xué)和機(jī)械性能，碳化硅與硅結(jié)合，在傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)(微機(jī)電系統(tǒng))中得到更廣泛的應(yīng)用。 對(duì)于陽極蝕刻，避免形成鈍化的表面氧化物二氧化硅至關(guān)重要，二氧化硅可以形成二氧化硅，并且在HF水溶液中是可溶的。已知二氧化硅也可溶于堿性溶液；硅微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的許多方面都利用了這一特性。令人驚訝的是，在高酸堿度下對(duì)碳化硅的電化學(xué)腐蝕很少受到關(guān)注。本文表明這種方法既可用于碳化硅的均勻刻蝕，也可用于碳化硅的鈍化。還使用了帶有反電極但沒有電壓的n型碳化硅的光陽極蝕刻。我們考慮與該方法的兩種可能用途相關(guān)的結(jié)果:缺陷揭示和層選擇性蝕刻。 實(shí)驗(yàn) n型晶片軸向取向，摻氮，電阻率在0.01和0.07厘米之間變化。p型晶片取向?yàn)?°離軸，摻鋁，電阻率為3.86厘米。本研究中使用的所有樣品都具有硅極面。對(duì)于電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使用Si3N4掩模在樣...
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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 高效太陽能電池需要對(duì)硅片的正面和背面進(jìn)行單獨(dú)處理。在現(xiàn)有技術(shù)中，電池的兩面都被紋理化，導(dǎo)致表面相當(dāng)粗糙，這對(duì)背面是不利的。因此，在紋理化后直接引入在線單面拋光步驟。隨后，使用雙面擴(kuò)散工藝來構(gòu)造發(fā)射器。為了避免太陽能電池的前側(cè)和后側(cè)之間的短路，后側(cè)上的發(fā)射器在進(jìn)一步的濕化學(xué)工藝步驟中被移除。所以總共有兩個(gè)單面濕化學(xué)過程，一個(gè)在擴(kuò)散過程之前，一個(gè)在擴(kuò)散過程之后。在降低成本方面，我們打算將這兩個(gè)過程合并為一個(gè)步驟。（圖1） 圖1標(biāo)準(zhǔn)工藝(左)和組合濕化學(xué)工藝(右)的PERC太陽能電池概念的工藝方案 在本文中，我們研究了影響晶片前后表面的因素以及新開發(fā)的在線濕化學(xué)處理概念的關(guān)鍵特征。一個(gè)新的運(yùn)輸系統(tǒng)將減少由于反應(yīng)性氣體造成的磨損、陰影和前側(cè)發(fā)射器損壞。該系統(tǒng)是為成熟的濕化學(xué)工藝設(shè)計(jì)的。 影響晶片表面的因素 影響單側(cè)蝕刻晶片前后表面的因素有所不同（圖3）。所以必須保護(hù)正面免受發(fā)射器損壞的兩個(gè)主要來源。一種是包裹在前端的流體，破壞了局部發(fā)射體和表面紋理。另一個(gè)問題是廢氣與整個(gè)正面反應(yīng)造成的發(fā)射器損壞。環(huán)繞氣體和活性氣體可以通過修改蝕刻混合物和從背面去除的材料量來控制。在后側(cè)，必須獲得均勻的表面。有兩種機(jī)制會(huì)影響這一...
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