利用表面活性剂有效去除ULSI衬底硅片表面吸附颗粒

利用表面活性剂特性,通过改变硅片和颗粒表面ζ－电势来改变硅片表面和颗粒间静电力极性,有效地控制硅片表面颗粒吸附状态长期处于易清洗的物理吸附状态,在微电子清洗技术上实现了重要突破。     

新型兆声清洗去除集成电路衬底硅片表面污染物的分析研究

集成电路衬底硅片表面存在污染物会严重影响器件可靠性,非离子表面活性剂能有效控制颗粒在硅单晶片表面的吸附状态,使之保持易清洗的物理吸附．在清洗液中加入特选的非离子表面活性剂,大大提高了兆声清洗去除颗粒的效率和效果。实验表明当活性剂在清洗液的配比为1％,颗粒去除率可达95%以上。     

硅抛光片表面颗粒度控制

硅片表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子、微粗糙度、自然氧化层等会严重影响器件性能,其中表面颗粒度会引起图形缺陷、外延缺陷、影响布线的完整性,是高成品率的最大障碍。探讨了如何减少硅表面颗粒度的方法。第一部分从兆声波清洗的机理出发,研究了清洗温度及清洗时间对硅抛光片表面颗粒度的影响;第二部分通过实验对比了增加多片盒清洗工艺对硅抛光片表面颗粒度的影响。     

氢等离子体原位清洁硅衬底表面

本文研究了在用氢等离子体原位清洁硅片表面过程中,衬底温度,等离子体能量,处理时间及退火工艺对衬底表面清洁及晶格损伤的影响.实验结果表明,较高的衬底温度,较低的等离子能量有利于得到高度清洁、晶格损伤可恢复完整的硅表面.衬底温度为室温时的等离子体处理对硅表面会引入不可恢复的永久性损伤(缺陷);等离子体处理后的退火对于恢复晶格完整是极其必要的.完善的等离子体清洁处理之后,在1000℃下利用硅烷减压外延生长的外延层中,层错密度和位错密度分别小于50个/厘米~2和 1×10~3个/厘米~2.     

清洗液温度及浓度对硅研磨片清洗效果的影响

超声波清洗在硅片生产中具有广泛的应用,影响超声波清洗效果的因素有很多,如清洗液温度、清洗液浓度等。为了研究清洗温度和清洗液浓度对硅研磨片清洗效果的影响,在实验中通过改变清洗液温度及清洗液的浓度,最后观察硅片表面洁净情况。得出清洗液温度和清洗液浓度不是越高越好,在某一具体工艺下,都存在一个适宜范围,在适宜范围内,硅片的清...     

碱性腐蚀工艺条件对硅片表面腐蚀形貌的影响

碱性腐蚀工艺条件对硅片表面腐蚀形貌如粗糙度、显微镜下的表面状况的影响做了研究,通过实验结果给出了特定要求条件下硅片腐蚀的最佳方案.运用硅的化学腐蚀机理分析了表面腐蚀状况的原因.     

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。     

表面活性剂对硅腐蚀效果及太阳电池性能改善研究

在硝酸/氢氟酸腐蚀液中加入表面活性剂对多晶硅片进行了腐蚀,并使用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察硅片表面形貌的变化,在此基础上分析了硅片浸润性及反应物迁移率变化对腐蚀效果的影响。实验结果表明:加入表面活性剂后,腐蚀速率降低,在硅片表面形成了更均匀的绒面结构及亚微米结构,硅片的反射率从23%下降到18.5%,反射率的降低提升了太阳电池的受光面积。仿真结果表明,使用加入表面活性剂的腐蚀液后制备的太阳电池,其短路电流提升了0.25mA/cm2,光电转换效率提升了0.1%。     

硅晶片表面污染物去除的关键工艺

硅晶片的清洗通常是在一个“过流(overflow)”清洗槽中进行,其中流过晶片的水流平均速度为1cm蛐s,而在晶片表面的速度则为零。清洗效率受到污染物从硅片表面扩散出并进入到水流速率的限制。报告了清洗效率的提高熏通过对初次将污染物扩散进停滞层的1min循环进行重复,然后“倾倒”清洗槽,从而去除大部分污染的停滞层。通过旋转晶片,并利用离心力去除更大部分的停滞层,每个清洗循环可将清洗效率再提高10倍眼1演。与目前的浸泡式清洗技术相比,本方法可以完全去除可溶性污染物,而使用的水量降低20倍。     

CMP工艺晶圆表面颗粒去除问题的研究

CMP之后晶圆表面颗粒数目是CMP工艺的一项关键指标。针对Si CMP之后的清洗效果,分析了晶圆表面亲疏水性、清洗液浓度方面对清洗效果的影响。结果表明通过一定浓度的清洗液清洗抛光之后晶圆能取得较好的表面颗粒数量,满足工艺需求。     

Si片磨削中砂轮粒径对Si片损伤层的影响

在直径300 mm Si片制备中,利用双面磨削技术能为后续加工提供高精度的表面,但Si片损伤层厚度较大.通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对Si片表面及截面进行观察,得到了经不同粒径的砂轮磨削后的Si片的表面及截面形貌、Si片的表面及亚表面损伤层的厚度并进行了分析比较.结果表明,用粒度更小的3000#砂轮磨削,能够有效地降低Si片表面及亚表面损伤层的厚度,为优化300 mm单晶Si片双面磨削工艺、提高Si片表面磨削质量提供了清晰、量化的实验理论依据.     

Ar+刻蚀对InGaAs, n-InP和p-InP表面损伤及消除

研究了Ar+刻蚀对InGaAs, n-InP和p-InP表面的损伤,并用湿法腐蚀后处理消除损伤. Ar+刻蚀后InGaAs表面均方根粗糙度较小,而n-InP和p-InP表面明显变粗糙. 刻蚀后InGaAs PL强度增加,而n-InP和p-InP PL强度都减小. 用XPS分析了未刻蚀、Ar+刻蚀和湿法腐蚀后处理三种情况下样品表面原子含量.刻蚀后InGaAs表面In和Ga含量明显增加,n-InP和p-InP表面有严重P缺失. 湿法腐蚀后,样品表面原子含量和未刻蚀前基本一致.     

晶体Si片切割表面损伤及其对电学性能的影响

对比观察了不同工艺条件下金刚石线锯和砂浆线锯切割晶体Si片的表面微观形貌;分析了其切割机理及去除模式;对比分析了三种不同化学方法钝化Si片的效果和稳定性;采用逐层腐蚀去除Si片的损伤层,使用碘酒对其进行化学钝化,然后测试其少子寿命,分析Si片少子寿命随去除深度的变化趋势,根据Si片少子寿命达到最大值时的腐蚀深度,测试确定Si片的损伤层厚度。经实验测得,砂浆线锯切割Si片的损伤层厚度为10μm左右,金刚石线锯切割Si片的损伤层厚度为6μm左右。结果表明,相比于砂浆线锯切割Si片,金刚石线锯切割Si片造成的表面损伤层更浅,表面的机械损伤也更小。     

磨抛工艺中HgCdTe晶片的表面损伤

用Ｘ射线反射形貌术研究了磨抛工艺在用Ｔｅ溶剂法和布里奇曼法生长的碲镉汞晶片表面引入的损伤，发现精磨精抛的ＨｇＣｄＴｅ晶片表面的损伤结构与切割、粗磨造成的损伤结构明显不同。根据实验结果分析，认为机械划痕是精磨精抛过程中的主要损伤结构，并提出一个新的表面损伤模型──表面不完全损伤模型。用Ｘ射线形貌相测出了精磨精抛ＨｇＣｄＴｅ晶片表面的平均损伤和最大损伤深度。结合压痕实验，确定了机械划痕周围的晶格应变区是高密度位错增殖区；在特定条件下，测出两者之间的比值约为５。最后讨论了最大损伤深度和平均损伤深度对探测器性能的影响。     

准分子激光直接清洗硅片上油脂的实验研究

本文报道了采用输出激光波长为308nm,脉冲宽度为28ns的准分子激光直接清洗硅片上油脂的实验研究,通过改变光束大小或调节激光输出能量来改变基片表面上的激光能量密度,研究激光能量密度对激光清洗效果的影响。从实验中得到硅片的激光清洗阈值为0.2J/cm2,损伤阈值为1.2J/cm2。     

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.     

多结化合物电池用p型Ge抛光片清洗技术研究

对多结化合物太阳电池用的p型Ge抛光片的清洗技术做了研究.Ge抛光片的清洗可以采用酸性清洗液和碱性清洗液相结合的方式.酸性清洗液的主要作用是去除晶片表面的有机物;碱性清洗液的主要作用是去除晶片表面的颗粒.清洗液的温度和组分影响着抛光片的清洗效果.通过实验结果确定了p型Ge抛光片的清洗方案,采用这一清洗方案清洗的Ge抛光片,表面质量可以达到"开盒即用"的水平.运用晶片清洗机理分析了各种清洗液的功能和作用.     

HgCdTe表面电化学腐蚀方法研究

对HgCdTe晶片的研磨和抛光,不可避免的要在其表面造成可见的机械划痕和不可见的损伤区.表面损伤对探测器的影响很大,控制好HgCdTe晶片的表面损伤是制备高性能多元探测器一个重要的工艺环节.在本文中,用电化学腐蚀的方法观察到这种不可见损伤区的存在,用电子探针成分分析法验证了实验结果,对电化学腐蚀机理进行了讨论.实验结果表明:通过电化学腐蚀方法可以直接观察HgCdTe表面不可见损伤区;即使是在显微镜下看到HgCdTe晶片有一个光亮和无划痕的表面,也可能存在不可见的损伤区.     

Si损伤缺陷分析与解决方案

在半导体制造工艺流程中,浅沟道隔离(STI)工艺环节中的Si损伤一直是个困扰的问题.由于Si损伤的存在,造成5%-10%的良率损失,同时,严重影响产品的可靠性.分析了Si损伤缺陷的形成机理,并通过合理的实验设计和分析,给出了具体的解决方案.通过工艺制程的改良,既解决了Si损伤缺陷,节省了晶圆加工的时间,也减少了表面尘粒粘污.这个新工艺已经在中芯国际8厂得到了验证,对产品的电性能没有影响,同时,产品的量率还提高了5%-10%,已正式投入使用.     

多层铜布线表面CMP后颗粒去除研究

针对目前清洗技术存在的问题进行了详细分析,研究了微电子材料表面污染物的来源及其危害,并介绍了表面活性剂在颗粒去除方面的作用。研究了化学机械抛光(CMP)后Cu布线片表面的颗粒吸附状态,分析了铜片表面颗粒的吸附机理。采用非离子表面活性剂润湿擦洗方法,使Cu表面的颗粒处于易清洗的物理吸附状态。利用金相显微镜和原子力显微镜(AFM)在清洗前后进行对比分析,实验采用聚乙烯醇(PVA)刷子分别对铜片和铜布线片进行清洗,发现非离子界面活性剂能够有效去除化学机械抛光后表面吸附的杂质,达到了较好的清洗效果。