微量铜-铁对硅片表面污染的初步分析

通过比较微量铜铁单独存在和共存时对p型硅片表面的污染，采用电化学直流极化和交流阻抗技术以及SEM、EDX和AES等现代表面分析技术，对未污染和受污染的硅片表面进行了初步的研究．结果表明，当氢氟酸溶液中同时含有ppb水平（1e－9）的铜铁杂质时，不但铜会沉积在硅片表面上发生铜污染，而且还导致硅片表面的碳污染，并从电化学极化电阻、元素深度分布和空间电荷效应等方面对硅片表面铜与碳污染进行了初步的分析和讨论．     

硅片背面铜污染的清洗

H2SO4/H2O2/H2O、HNO3/HF和HF/H2O2/H2O为半导体芯片生产过程中三种去除硅片背面铜污染的化学清洗液。在单片湿法清洗机上采用这三种化学液对直径300 mm具有类似于实际生产中铜污染的硅片进行了清洗,结果发现H2SO4/H2O2/H2O在清洗过程中不对硅片表面的Si3N4膜产生损伤,但铜污染的去除效率较低;HNO3/HF和HF/H2O2/H2O对Si3N4膜产生微量刻蚀,从而去除扩散至硅片内部铜污染,从而显示出较佳的去除效果。通过比较HF/H2O2/H2O中HF体积分数与Si3N4膜刻蚀深度和清洗后铜原子浓度,HF的体积分数为1.5%时,可以使硅片表面铜原子浓度降至1010cm-2以下,并且Si3N4膜厚的损失小于1 nm。     

半导体硅片金属微观污染机理研究进展

综述了近10年来国内外在半导体硅片金属微观污染研究领域的进展.研究了单金属特别是铜的沉积、形成机理和动力学以及采用的研究方法和分析测试手段,包括对电化学参数和物理参数等研究.指出了随着科学技术的不断发展,金属污染金属检测手段也得到了丰富,为金属微观污染的研究提供了有力的工具.     

HF溶液中铜离子在硅片表面沉积的研究

研究了溶液中的铜离子在硅片表面的沉积情况,尝试采用几种螯合剂来减少铜在硅片表面的沉积.GFAAS的测试结果表明,HF稀溶液中加入少量螯合剂,均可以使硅片表面的金属Cu的沉积量显著减少,但不同的螯合剂效果不同,而且与溶液中螯合剂与铜形成的络合物稳定性质并不完全一致.加入螯合剂后,铜离子与螯合剂不仅在溶液中反应,而且在硅片表面形成竞争吸附,对铜离子在硅片表面的沉积量影响较大.     

硅片清洗设备的日常维护

对硅片清洗设备的日常维护从清洗工艺的角度进行了分析,并对具体问题的处理方案进行了阐述,从而使清洗设备工作更加稳定。     

p型硅片表面氧化雾缺陷的吸除

利用快中子辐照在ｐ型硅片中产生辐照缺陷，利用其作为热处理时硅中氧沉淀的成核中心，在硅片表面层形成洁净区和在体内形成吸杂区，能有效地抑制硅片表面氧化雾缺陷的形成。提出了较为实用的退火工艺和简单的解释。     

半导体硅片的p-n结和铜沉积行为的电化学研究

分别采用电化学直流极化和交流阻抗技术,通过控制光照和溶液化学组分,研究了半导体硅片/氢氟酸体系的电化学特性和半导体性能.对p(100)和n(100)两种硅片的研究结果均表明,有光照条件下硅/氢氟酸界面上的电化学反应很容易发生且起着主导作用,而黑暗条件下硅片则处于消耗期,电化学反应难于发生,因而其半导体性能起着重要的作用.当溶液中有微量铜存在时,硅/溶液界面上的电化学反应将被加速.通过单独研究两种硅片的电化学行为,讨论了半导体硅片在氢氟酸溶液中形成的p-n接点行为,并通过考察溶液中的铜离子浓度、光照条件和沉积时间对铜在硅片上的沉积行为的     

半导体硅片的P-n结和铜沉积行为的电化学研究

分别采用电化学直流极化和交流阻抗技术,通过控制光照和溶液化学组分,研究了半导体硅片/氢氟酸体系的电化学特性和半导体性能.对p(100)和n(100)两种硅片的研究结果均表明,有光照条件下硅/氢氟酸界面上的电化学反应很容易发生且起着主导作用,而黑暗条件下硅片则处于消耗期,电化学反应难于发生,因而其半导体性能起着重要的作用.当溶液中有微量铜存在时,硅/溶液界面上的电化学反应将被加速.通过单独研究两种硅片的电化学行为,讨论了半导体硅片在氢氟酸溶液中形成的p-n接点行为,并通过考察溶液中的铜离子浓度、光照条件和沉积时间对铜在硅片上的沉积行为的影响,探讨了铜沉积机理.研究结果表明,电化学交流阻抗法对研究稀释氢氟酸溶液中PPb浓度水平的微量铜杂质对硅片表面的污染极为有效,有望用于半导体硅片表面铜污染的检测.     

光伏太阳能硅片清洗工艺的探索

对两种不同清洗方法的工作原理、清洗效果和适用范围等特点进行了分析。不同的工艺应采用不同的清洗方法才能获得最佳效果。介绍了硅片清洗机的清洗工艺和腐蚀工艺。指出了硅片清洗工艺的发展趋势。     

金刚石膜电化学清洗硅片表面有机沾污的研究

采用金刚石膜电极的电化学方式在专用水基清洗剂中不断产生强氧化剂过氧焦磷酸根离子(P2O4-8),并将此方式作为金刚石膜电化学清洗工艺步骤的第一步,用于氧化去除硅片表面的有机沾污.通过与RCA清洗进行对比实验,并应用X射线光电子谱和原子力显微镜进行清洗效果的检测,结果表明,本清洗工艺处理后的硅片表面有机碳含量更少,微粗糙度小,明显优于现有的RCA清洗工艺.     

利用表面活性剂有效去除ULSI衬底硅片表面吸附颗粒

甚大规模集成电路(ULSD)对衬底硅片表面洁净度的要求越来越高。抑制颗粒在衬底表面的沉积,应使衬底表面与颗粒表面必须具有相同的ξ-电势。表面活性剂具有润湿作用,能够降低表面张力,可以控制颗粒在硅片表面的吸附状态。实验证实在清洗液中加入适当的表面活性剂能够达到较好的去除颗粒的效果,实现工业应用。     

清洗后硅片表面的电子结构

介绍了一种含表面活性剂和螯合剂的新型半导体清洗剂和清洗工艺。利用红外吸收谱、X射线光电子谱和原子力显微镜等 ,把它和标准 RCA清洗工艺的清洗效果做了比较。测试结果表明 ,经清洗过的硅片表面主要是由硅、氧和碳三种元素组成 ,它们分别以 Si-O键、C-O键和 Si-C键的形式存在。两种清洗技术都在硅片表面产生氧化硅层 ,在硅片表面都存在有机碳污染 ,但新型半导体清洗工艺产生的有机碳污染少于标准 RCA清洗。在对硅片表面的粗糙化影响方面 ,新型半导体清洗技术清洗明显优于标准 RCA清洗技术     

晶圆超精密磨削加工表面层损伤的研究

介绍了晶圆减薄机的工艺过程和原理,研究了磨削工艺中砂轮粒度、砂轮进给率、砂轮转速和工作台转速对硅片表面层损伤深度的影响.     

抛光工艺对硅片表面Haze值的影响

随着超大规模集成电路的快速发展,硅片表面的Haze值对于现代半导体器件工艺的影响也越来越受到人们的重视.通过实验研究了精抛光工艺参数对硅片表面Haze值的影响规律.结果表明,随着抛光时间的延长,硅的去除量逐渐增大,硅片表面Haze值逐渐降低;同时抛光过程中机械作用与化学作用的协同作用对Haze值也有较大影响.随着抛光液温度的降低与抛光液体积流量的减小,化学作用减弱,硅片表面Haze值逐渐减小.而随着抛光压力的增大,机械作用逐渐起主导作用,硅片表面Haze值逐渐降低.但当Haze值降低到某一数值后,随着硅去除量的增大、抛光液温度的下降、抛光液体积流量的降低、抛光压力的增大,硅片表面的Haze值基本保持不变.     

对n型Si外延片表面处理方法的研究

Si外延片是制造半导体器件和集成电路最常用的半导体材料。外延层电阻率是外延片最重要的参数之一,它直接影响器件的性能。简要分析了自动汞探针C-V测试仪测量电阻率前进行表面处理的原因,研究了不同的表面处理方法对电阻率测试结果的影响,发现对于外延层的电阻率ρ>1Ω.cm的n型Si外延片,采用紫外光(UV)表面处理是一种合适的表面处理方法,该方法应用于实际生产测试过程。     

单晶硅片超精密加工表面\亚表面损伤检测技术

对超精密加工的硅片的表层完整性的精密控制需要以精、准的检测技术为基础,本文概括性的分析了用于超精密加工硅片的表面\亚表面损伤检测技术,并从破坏性和非破坏性两个角度对检测方法的应用和发展进行了论述.     

用SACP技术研究ELID磨削后的单晶硅片表面变质层

利用扫描电镜的选区电子通道花样技术研究了用ＥＬＩＤ磨削技术制作的两种单晶硅片磨削样品的表面变质层的厚度及其结构。结果表明，表面粗糙度依次为９．５ｎｍ和２２．５ｎｍ两种〈１１１〉单晶硅片样品的变质层厚度分别为２．８μｍ和４．８μｍ。