CF4等离子处理在低温硅片直接键合中的应用

键合前用CF4等离子体对硅片表面进行处理,经亲水处理后,完成对硅片的预键合.再在N2保护下进行40h 300℃退火,获得硅片的低温直接键合.硅片键合强度达到了体硅的强度.实验表明,CF4对硅片的处理不仅可以激活表面,而且可以对硅片表面进行有效的抛光,大大加强了预键合的效果.     

微粒子测量机测量纳米级表面粗糙度

大阪电气通信大学和大阪大学的研究组用其研制的微粒子测量机测量出纳米级的硅片表面粗糙度,得到与用干涉显微镜测得的表面粗糙度的差.应用这微粒子测量机不仅可测量硅片表面的粗糙度,同时可以测量硅片的表面形状和表面微粒子分布. 这个装置是在硅片表面照射激光,一面扫描一面检测从单微粒子射出的瑞利散射光,从而测量粒径,测量精度达纳米级.     

金刚石膜电化学氧化液的制备及清洗技术研究

提出了一种采用电化学去除硅片表面有机物的新的清洗方法,用金刚石膜电极作为阳极,电化学氧化硫酸铵溶液生成稳定的强氧化溶液,电解液的氧化性通过间接碘量法测量。通过大量实验,优化初始电解液的浓度以及初始温度等因素,得到氧化强度最佳的电化学清洗液。用自制氧化液进行硅片表面有机物的清洗实验,并与传统的RCA清洗方法进行对比。通过XPS分析可知,采用新的电化学氧化溶液清洗后的硅片表面有机物去除效果明显优于对比实验样品。     

激光诱导硅表面化学反应形成Ni-SiO_2-Si的准MOS结构膜

本文报道用激光诱导表面化学反应沉积金属膜的一种新实验结果。用OWCO_02激光诱导硅片表面的Ni_2O_3与硅片衬底反应沉积镍膜,一步形成Ni-SiO_2-Si的准MOS结构。用多种表面分析方法对膜层的成份,性能进行测试分析,并讨论了膜的生长机制。     

LSSP—Ⅰ型硅片表面平整度检查仪

在半导体器件中,最基础的材料就是硅片。而硅片本身表面的质量好坏,直接影响器件的成品率。以往在硅片磨抛工艺中,只是用高倍显微镜做局部的检查,以及用强光灯检查硅片表面的麻点、划痕等。而对于整个硅片的表面状况,没有一种仪器来进行检查。而硅片表面的平整度状况又直接影响到光刻的质量。随着大规模和超大规模集成电路的发展,管蕊面积的增大、图形线条变细,这个问题更为突出。 根据一些经验介绍,用点光源曝光,由于光波衍射的影响,有以下的近似关系:用A表示复印宽度,d表示掩模与硅片的距离。     

硅片背面减薄技术研究

硅片背面磨削减薄工艺中,机械磨削使硅片背面产生损伤,导致表面粗糙,且发生翘曲变形.分别采用粗磨、精磨、精磨后抛光和精磨后湿法腐蚀等四种不同背面减薄方法对15.24cm(6英寸)硅片进行了背面减薄,采用扫描电子显微镜对减薄后的硅片表面和截面形貌进行了表征,用原子力显微镜测试了硅片表面的粗糙度,用翘曲度测试仪测试了硅片的翘曲度.结果表明,经过粗磨与精磨后的硅片存在机械损伤,表面粗糙且翘曲度大,粗糙度分别为0.15和0.016 μm,翘曲度分别为147和109 μm;经过抛光和湿法腐蚀后的样品无表面损伤,粗糙度均小于0.01 μm,硅片翘曲度低于60 μm.     

旋涂玻璃粘合剂粘合硅片的SOI结构

用旋涂玻璃作为粘合剂,把两块硅片粘合在一起,其粘合强度主要取决于表面处理;还通过红外反射光谱测量确定了粘合强度;粘合后,减薄其中一块硅片便得到绝缘层上硅(SOI)结构;5μm厚的SOI层在高温下是稳定的,而且其电性能不衰降。     

Si_3N_4薄膜对集成晶体管特性的影响

本文研究了用不同的制备方法,以及制备不同厚度的Si_3N_4膜对集成晶体管电流增益的影响,取得了能明显地提高电流增益的最佳Si_3N_4膜厚及其制备的方法。通过对硅片平整度和少子寿命的测试,估计了Si_3N_4膜对硅片因热氧化而引起的表面应力的补偿作用,发现电流增益提升效果最佳的Si_3N_4膜与最佳的表面应力补偿相对应,这时的硅片少子寿命最长。     

微腐蚀去除硅衬底表面损伤及污染物研究

硅片CMP工艺会引入表面缺陷和沾污,通常采用NaOH和KOH作为腐蚀溶液,利用微腐蚀法将硅片表面的损伤污染层剥离,以免导致IC制备过程中产生二次缺陷,但会不可避免地引入金属离子。制备了一种用螯合剂和表面活性剂复配的新型清洗液,利用螯合剂对硅片表面损伤层进行微腐蚀,同时采用表面活性剂去除硅片表面吸附的微粒。经台阶仪和原子力显微镜检测,该清洗液能有效去除硅片表面损伤层和颗粒,同时螯合剂本身不含金属离子,并且对金属离子有螯合作用,可有效避免传统腐蚀液中金属离子带来的二次污染。     

绝缘物上硅晶体管的栅氧化物质量

本文通过测量氧化物的初始击穿强度和与时间相关的介质击穿,估计了在硅片表面下注入氧化层后,在硅薄膜上生长的栅氧化物的质量。初始介质强度和击穿电荷与体硅片上生长的氧化物是相同的,因而作者认为硅膜里的高位错密度,不会使氧化物的质量严重下降。     

板上芯片封装（COB）

板上芯片（Chip On Board，COB）工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂（一般用掺银颗粒的环氧树脂）覆盖硅片安放点．然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。     

基于磨粒运动轨迹的硅片化学机械抛光材料去率研究

硅片化学机械抛光（CMP）是机械作用与化学作用相结合的技术,硅片表面的化学反应层主要是由抛光液中磨料的机械作用去除,磨粒对硅片表面的摩擦和划擦对硅片表面材料的去除起着重要作用。磨粒在硅片表面上的划痕长度直接影响硅片表面的材料去除率。本文首先在实验结果的基础上分析了硅片CMP过程中磨粒的分布形式,然后根据运动学和接触力学理论,分析了硅片、磨粒及抛光垫三者之间的运动关系,根据磨粒在硅片表面上的运动轨迹长度,得出了材料去除率与抛光速度之间的关系,该分析结果与实验结果一致,研究结果可为进一步理解硅片CMP的材料去除机理提供理论指导。     

洁净硅片表面初始氧化态的AES研究

已有不少学者研究了常温下洁净硅片表面对氧的吸附和随后发生的硅的自然氧化问题.一九七五年S、I、Raider等人曾用ESCA研究了用HF腐蚀过的洁净硅片表面对氧的吸附.他们发现用ESCA所测得的表面氧大部分是吸附的,而不是处于化合状态.C.M.Car-ner等人的研究也认为洁净硅片表面所覆盖     

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     

兆声清洗法和离心喷射清洗法的比较

用基于改进的RCA清洗液结合兆声清洗法和离心喷射法清洗抛光的硅片,干燥后用激光扫描法测试抛光硅片表面颗粒.结果表明,改进的RCA清洗液结合兆声的清洗方法对于去除硅片表面的微小颗粒具有更高的效率.     

集成电路投影曝光设备中的对准装置

集成电路投影曝光设备中的对准装置包括观察硅片和掩模表面参考标记用的投影透镜系统。硅片上的标记是一组一个方向具有预定周期的周期图形结构;掩模上的标记可以相对于硅片参考标记调整定位。投影系统能通过掩模在硅片表面形成可见光图象。该装置还包括用作探测从硅片表面穿过投影透镜系统的反射光的观察光学系统。该装置还能选择硅片上参考标记图形形成的衍射光的特殊分量,并把这些特殊分量引入观察光学系统。在该套装置的观察光学系统的光瞳附近设置了遮光元件。它是一带状传光孔,在与硅片表面上的周期性参考标记垂直的方向延伸分布。     

KOH各向异性腐蚀中预处理对硅表面粗糙度的影响

通过实验研究表明:不同预处理方法对KOH腐蚀后硅片表面粗糙度的影响不同,分别用35℃的BOE(7:1氟化铵腐蚀液)、常温BOE、10:1 HF、50:1 HF含HF成分的腐蚀液对硅片进行预处理,再和未做预处理的硅片在同等条件下进行KOH腐蚀,实验结果发现预处理后硅片表面粗糙度比未做处理的硅片表面粗糙度增加约1 nm左右,即经过含HF成分的腐蚀液预处理后的硅片再进行KOH腐蚀,其表面粗糙度将变差.     

用X光发散束技术和Ven den Bor法对扩散硼硅激光退火机理的研究

我们的工作是对硅片掺B后进行激光处理,而后X光发散束Kossel线方法和Ven den Bor方法进行测量。硅片重掺杂后,在片子的表面200A薄层内,存在着大量的沉淀物,沉淀物的直径约100A左右,用热处理办法很难消去,而用激光退火可以完全除去沉淀物。我们对N型硅片掺硼为10~(21)/cm~3到10~(20)/cm~3的杂质浓度,而后将硅片分成两部分,一部分进行激光退火。用X光发散束Kossel线对硅片进行对比测量,结果有: (1)在X光底片上看出,经激光退火     

谈谈紫外荧光分光光度计检测硅片沾污

对于硅片的表面沾污,一般可用X射线荧光、固体质谱仪或离子探针等方法检测,但这些都是大型、昂贵的仪器,一般工厂不可能配置,由此提出了用紫外荧光分光光度计作为硅片表面杂质沾污的检测手段(Fe、Cu、Ni等)。我们对此进行了大量的实验,但所得数据不能支持这种方法,用一定波长的激发光照射不同的固体表面(硅片、铁片和铝片等),都会得到同样的光谱图(EM图),完全缺乏特征性。峰的强度也与样品的成份无关,而只与样品的状态相关。因此,用这种方法检测硅表面的沾污,是缺乏根据的,在理论上也不能成立。因为只有在原子化的气态情况下才能激发出原子荧光,在常温下对绝大多数元素来说(除汞之外),是不能激发出原子荧光的。紫外荧光分光光度计的分析对象主要是某些有机物的分子荧光,如果测定无机离子的话,也一定要借助某些具有荧光的有机物形成荧光     

牛血清蛋白在亲水硅片表面吸附的原子力显微成像

本文用原子力显微术（AFM）研究了牛血清白蛋白（BSA）在亲水硅片表面的吸附，硅片表面经亲水处理后，将牛血清蛋白（BSA）吸附在表面，采用轻敲模式，可获得清晰的AFM图像，牛血清蛋白（BSA）的AFM图像表明：BSA在亲水硅片表面是单分子，水平吸附在硅片表面，且吸颗粒状；1mg/ml的BSA在吸附30min后为饱和吸附。BSA到达硅表面后，蛋白中可移动的带正电荷的基团可以趋向亲水表面，使BSA与硅表面的静电相互作用由斥力变为吸引力，BSA可以稳定地吸附在亲水硅片表面。