将表面分析技术推向微区分析

上个月份,我们给出了一些如何运用表面分析技术解决生产过程中遇到的问题的方法。但如果需要分析的材料是集中在一小块区域上的,有些规律则不适用。现在,我们将详细论述各种技术的操作和各种分析仪器的结构,读者可以自己选择最适合您要解决的问题的方法。     

GaSb晶片表面残留杂质分析

对不同条件下制备的锑化镓抛光晶片表面进行了TOF-SIMS测试比较.结果表明使用体积比为5∶1的HCl与CH3COOH的混合溶液清洗腐蚀(100) GaSb晶片表面,可以有效地去除金属离子、含S离子和大部分有机物,而使用(NH4)2S/(NH4)2SO4混合溶液方法钝化表面,可以使表面大部分Ga和Sb元素硫化,降低了表面态密度.分析比较了清洗和钝化工艺对晶片表面化学成分的影响.     

ICP刻蚀HgCdTe表面的微区XPS分析

文章将ICP刻蚀技术应用于刻蚀HgCdTe,使用微区X射线光电子光谱学(XPS) 、扫描电子显微镜( SEM)等表面分析技术研究了ICP各工艺参数,包括ICP功率、气体成分与配比、腔体压力等对刻蚀表面形貌、刻蚀后表面成分、聚合物形成的影响。XPS分析结果发现,使用光刻胶作掩模时,刻蚀气体CH4 会与光刻胶发生反应,生成物可能为C6H5 (CH3 ) 。如果腔体压力较高,生成物不能及时被带走,就会附着在样品表面上,使样品表面发黑;当腔体压力较低时,生成物被及时带走,则样品表面光亮,无聚合物残留。光刻胶也会与H2 发生反应,生成多种含C有机物。SiO2 作掩模时,在一定的条件下, CH4 会与SiO2 或者真空硅脂发生反应,生成聚脂薄膜。     

覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究

覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150 ℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。     

两种粘菌子实体表面钙质沉积物的扫描电镜观察和微区分析

为比较双皮菌属和钙皮菌属两个相近粘菌属子实体表面钙质结晶和元素组成的差别，以评判这些特征在这两个粘菌属鉴定分类中的价值，选取了两属的代表种半圆双皮菌Diderma hemisphaericum和黄柄钙皮菌Didymium iridis进行了扫描电镜观察和X射线能谱微区分析。扫描电镜观察显示半圆双皮菌囊被表面的钙质沉积物为紧密排列的不定形颗粒状结构，而黄柄钙皮菌则为星芒状的结晶态。对相应区域进行的X射线能谱微区分析表明，两供试菌的囊被表面的无机离子主要为钙，而在微量元素的组成上存在差异，半圆双皮菌含有铝，而黄柄钙皮菌含有磷和硫。研究结果证实以囊被表面钙质结晶的结构作为划分两属的主要形态学依据是准确的，且囊被表面的元素组成在不同粘菌种间存在差异。     

低温区杂质电离率的计算

用纯数值技术计算了５０～１５０Ｋ下磷、硼非补偿和补偿时在硅中的电离率，考虑了Ｆｅｒｍｉ－Ｄｉｒａｃ统计、禁带变窄效应、冻析效应以及温度对各种物理参数的影响，结果发现比简化模型有较高的数值精度，而且可插入到半导体器件模拟软件ＰＩＳＣＥＳ中。     

束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷

研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关.采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察,并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析.并设计了两个实验:其一,在CdTe/GaAs衬底上,低温下用Hg源照射20min,再在其上继续高温生长CdTe;其二,在CdTe/GaAs衬底上,一直用Hg源照射下高温生长CdTe.两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷,采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察,通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较,我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质.     

束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷

研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察,并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验：其一,在CdTe／GaAs衬底上,低温下用Hg源照射20min,再在其上继续高温生长CdTe;其二,在CdTe／GaAs衬底上,一直用Hg源照射下高温生长CdTe。两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷,采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察,通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较,我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质。     

束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷

研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷，发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察，并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验：其一，在CdTe／GaAs衬底上，低温下用Hg源照射20min，再在其上继续高温生长CdTe；其二，在CdTe／GaAs衬底上，一直用Hg源照射下高温生长CdTe。两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷，采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察，通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较，我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质。     

用脉冲激光照射去除硅片表面杂质

美国奥克一里季国立研究所,正进行用激光照射硅片以去除半导体硅片表面的杂质(特别是碳和氧)的试验(齐勒等,《Applied physics letters》.Vol 36,№.1,PP.56～59,1980.1,1)。 以往,要使半导体硅片表面保持清洁,是在高真空室内把硅片表面进行物理性溅射,这样可以赶走表面污染物,同时又可以加热吸附在表面的污染物而使其剥离。但是由于表面受到损伤,所以经此处理后必须进行高温退火。而且这种处理与退火工艺必须反复进行,要花去几小时到几天的时间。 对硅片照射脉冲形式激光,可以说就     

用扫描热显微镜研究材料表面微区热导分布

从集总参数模型出发,初步分析了热敏电阻型热探针的热传导机制和热物性测量机理,说明了扫描热探针的信号与样品表面温度、样品与探针间的热阻以及样品热导率等因素有关。在不同的工作条件下,可分别用以进行表面的温度分布和微区热导分布等热参数的测量。选定Ｓｉ－ＳｉＯ２标准样品,定性地讨论了表面形貌和样品热导率对测量结果的影响。把扫描热显微镜用于复合材料研究,得到的热像图提供了微区热导分布的信息。     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔(氢)硅片经退火后在近表面形成洁净区,在硅片内部形成体内微缺陷.微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关,还与后续退火条件有关.第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响,中低温要比高温所形成的微缺陷小.在退火过程中微缺陷有一个生长过程,1100℃退火2h微缺陷已达最大.硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成,洁净区出现在未抛光面,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.     

镍表面微机械加工

描述了单层掩膜表面的微机械加工工艺。该工艺用镍作为结构层材料，多晶硅作为牺牲层，用高长宽比光刻技术（厚达２０μｍ）制作电镀图形，在多晶硅上化学镀镍。用低压化学汽相淀积（ＬＰＣＶＤ）工艺淀积厚度为１～５μｍ的多晶硅。化学镀之前对多晶硅进行短时腐蚀预处理可使多晶硅表面变成多孔状，为生成良好的镍粘附提供了适合的力学键合点。用ＫＯＨ腐蚀多晶硅牺牲层以便释放镍可动部分。采用该工艺已制出厚度为５～２０μｍ的静电镍微驱动器     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔 (氢 )硅片经退火后在近表面形成洁净区 ,在硅片内部形成体内微缺陷 .微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关 ,还与后续退火条件有关 .第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响 ,中低温要比高温所形成的微缺陷小 .在退火过程中微缺陷有一个生长过程 ,110 0℃退火 2 h微缺陷已达最大 .硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成 ,洁净区出现在未抛光面 ,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.     

印制电路、微模组件、多芯片组件、表面安装器件

Y2002-63479-886 0327830电子设备绝缘可靠性各种问题研究委员会报告摘要=Digest report of the investigation committee on variousproblems with high reliability for insulation of electronicequipment[会,英]/Tsukui,T.＆Yamano.Y.//2001IEEE Proceedings of International Symposium on Electri-     

抛光方法对硅片表面Na、Ca、Fe杂质及有关电性参数的影响

文章简要地介绍了国内外的同行业对抛光硅片表面所作的大量测试分析工作,着重介绍用MOS高频C-V测试、二极管平面结特性测试和离子探针分析器对SiO_2溶胶抛光、Cu离子/SiO_2溶胶抛光、Cu离子抛光和Cr离子抛光等工艺制作的硅片表面进行的测试分析和比     

直拉法制备锑化铟单晶的表面杂质研究

制备高质量锑化铟(InSb)单晶是发展大规模红外焦平面器件以及新型高温红外探测器衬底材料的关键。而在用直拉法生长InSb的过程中,表面杂质的出现会严重影响成品率。利用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)技术研究了生产中InSb晶体表面杂质膜层的成分,分析了其主要来源及造成的影响,并采取相应工艺措施进行了改进。结果表明,InSb晶体表面杂质膜层的主要成分为In₂O₃、Sb₂O₃和Sb₂O₅三者的混合物以及碳沾污,其厚度不超过40 nm。通过对单晶炉处理和保护气氛的工艺优化,表面杂质大大减少,为获得高质量晶体奠定了基础。     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔(氢)硅片经退火后在近表面形成洁净区,在硅片内部形成体内微缺陷.微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关,还与后续退火条件有关.第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响,中低温要比高温所形成的微缺陷小.在退火过程中微缺陷有一个生长过程,1100℃退火2h微缺陷已达最大.硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成,洁净区出现在未抛光面,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.