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。     

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．     

高频声表面波器件用压电晶圆清洗技术研究

论述了低浓度碱性过氧化氢清洗液兆声清洗钽酸锂、铌酸锂和水晶等压电晶圆的工艺技术。在保持压电晶圆特性的前提下,该技术可有效去除晶圆表面小于0.2 μm的附着颗粒,使其表面洁净度满足亚微米线宽高频声表面波（SAW）器件生产要求,同时降低了化学品、去离子水的消耗量及对环境的污染。     

晶片CMP后表面纳米颗粒的去除研究

对晶片化学机械抛光(CMP)后表面吸附的纳米颗粒去除进行了研究,分析了晶片表面吸附物的种类及吸附机理。由于晶片表面吸附的有机物多为大分子物质,它在晶片表面的吸附除了容易处理的物理吸附外,还会和晶片表面构成化学键,形成难以处理的化学吸附。对清洗过程中颗粒的去除有严重的影响,提出利用电化学清洗,结合表面活性剂和兆声波清洗的方法去除晶片表面的纳米颗粒。经金相显微镜观察和原子力显微镜检测,晶片表面纳米颗粒能得到很好地去除,效果明显优于单纯的兆声波清洗方法。     

日益增多的工艺需求关注新的晶圆清洗方法

随着器件结构尺寸的缩小,在保持低材料损失的同时去除粒子正变得越来越难以实现。而且围绕材料和器件结构保持器件避免损伤、侵袭或以其他方式修改也日益困难．包括掺杂硅损失,低一南电介质艮值的变化,金属栅极腐蚀,图形倒塌等等。在32nm及以下节点,所有这些,将会更加严峻。因而,需要建立一个下一步如何进行晶圆清洗的转变模式。     

大面积金属网板模具的制造

利用UV-LIGA工艺制造了一款总体尺寸为60×60mm×300μm.深宽比为6、开孔率高达93%的金属铢网板模具。该网板具有面积大、厚度大及开孔率高等特点。在电铸过程中,为降低大面积网板铸层中的残余应力,采用了兆声辅助微电铸的方法。去胶释放后微细网板结构未出现翘曲变形、分层等问题,满足使用要求。本文研究表明:兆声辅助微电铸方法是制造大面积、大厚度、低应力金属微器件的一种有效方法。     

InSb晶片清洗研究

随着红外探测器件制备工艺的不断发展,人们对InSb晶片表面质量的要求也越来越高,但是晶片在生产过程中不可避免地会引进各种杂质。研究了一种利用兆声超声并结合药液去离子水清洗InSb晶片的方法,并对清洗后的InSb晶片进行了表面颗粒度、表面有机物和表面粗糙度等方面的测量。实验结果表明,该方法能够有效去除InSb晶片表面的颗粒、有机物和金属离子杂质,但是也会略微增大晶片表面的粗糙度。     

单晶圆兆声清洗技术研究及兆声喷头方案优化

基于单晶圆兆声清洗的原理,分析了针对单晶圆兆声清洗的多种方案的优缺点,提出了适合单晶圆兆声清洗的优化方案.     

硅抛光片表面疏水改性工艺研究

采用稀释HF溶液对亲水性的硅抛光片表面进行了疏水改性,并对HF腐蚀硅片表面氧化层、钝化表面的机理进行了分析。研究了HF溶液浓度和反应时间对硅抛光片表面颗粒度和接触角的影响,通过对比分析,得到了HF溶液疏水改性的最佳浓度和最佳反应时间,HF体积比为3%,反应时间为120 s时,HF能够与样品表面充分反应,并且二次吸附颗粒数量最少。采用兆声溢流方式可以大大减少样品表面吸附颗粒数量,而不影响疏水性能。     

铜互连兆声清洗中结构损伤预测的有限元分析

尽管用于铜及低介电材料(low-k材料)互联加工的兆声清洗工艺可以提高纳米颗粒的去除率,但清洗过程中的声波能量会破坏微小器件结构从而导致器件功能失效.本文采用有限元分析法分析和预测了兆声波的破坏作用,研究了铜及low-k材料互联结构在兆声清洗过程中的应力分布及变形.基于ABAQUS软件,采用二维有限元模型对循环布线图形当中的一个典型元胞在空化气泡破裂冲击下的应力应变进行分析,并讨论了它的破坏形式和破坏规律.结果表明,最大应力集中在铜及low-k材料键合处将导致low-k材料分层.当线宽为22 nm时,应力和结构变形达最大值,分别为1379 MPa和3.074 nm;之后随线宽增加最大应力应变值均减小.另外,兆声频率增大不改变应力应变分布规律,对应力应变极值影响亦不明显.分析及预测结果与工业实践得到的结果相符.