0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

湿法和颗粒去除工艺的简要概述

华林科纳半导体设备制造 来源:华林科纳半导体设备制造 作者:华林科纳半导体设 2022-04-08 17:22 次阅读

引言

本文考虑了范德华相互作用的2个数量级范围,以考虑了实际粒子的形状和材料,将这些相互作用与静电电荷、阻力、表面张力、冲击波、高加速度和气溶胶粒子所产生的排斥力进行相互比较,可以预测不同清洗过程的内在能力和局限性。已经确定了三种颗粒去除过程——能够去除所有颗粒尺寸和类型的通用过程,甚至来自图案晶片,具有相同理论能力但实际上受到粒子可及性的限制,最后是无法去除所有颗粒尺寸的清洗。

通过计算施加给细颗粒的主要力,在表中可以看出驱动粒子粘附/去除机制的四个主要参数是静电、范德华、毛细管和阻力。表面张力γlg是由于介质分子之间的内聚力,并倾向于使界面区域最小化,它代表每单位界面长度的一个力,对于参考球形粒子,当液体完美地润湿颗粒材料,气体/液体界面作用于整个粒子周长时,得到最大的毛细力(见图1):

pYYBAGJP_u6AU1RRAAB-yWuq4TE167.jpg

本文研究了作用于参考刚性粒子和球形粒子的范德华引力与实际粒子之间的区别,实际粒子的非理想性的结果:扁平化、非特定形状、粗糙度、部分嵌入等,最终可以看作是与基底接触的附加平面,理想球与刚性球与实际非理想粒子的差值任意用等于接触表面的分数f除以同维粒子能够呈现πR2的最大表面表示,结果如图所示2,粒径为10~150纳米。可以看出,范德瓦尔斯力随粒子的非理想性而迅速增加,并且可以比理想粒子高出2个数量级以上,这种效应随着粒径的增大而减小。

poYBAGJP_u-AEiK5AADVRmRQEMs243.jpg

颗粒去除机制

本文讨论了常规和前瞻性颗粒清洗过程的理论性能。这种清洗机制包括通过消耗基底、粒子或两者都将粒子与基底分离,直到静电产生的排斥力超过范德瓦尔斯力,这意味着pH必须在A或B区域进行调整,静电力随距离的减小速度慢于范德华相互作用,因此,无论粒子的大小和电荷如何,释放距离始终存在。这种理论蚀刻厚度在实践中通过去除过程的动态行为而增加。事实上,在分离开始时,由于范德瓦尔斯相互作用,蚀刻速度和粒子的再吸引速度之间发生了竞争。

晶片导致了一个非常高的速度的非均匀射流,生成的液滴以400m/s的速度投射到衬底上。计算表明,当碰撞时,液滴的前部甚至以大约600m/s[13]的速度加速和撞击粒子,与连续射流不同,这里施加的力是由液滴前部施加于粒子表面的激波产生的。当温度为3000k,压力为1000atm时,气泡坍塌过程中释放的能量密度是相当大的,气泡越大,势释放能越高。当气泡靠近表面坍塌时,它会诱导液体微射流向表面,达到每秒数百米的极高速度。这种喷射流会产生非常强烈的局部激波。通过超声发光,在高达850kHz的超大气体范围内观察到声空化。然而,我们不可能得出这样的结论:由于产生较小气泡而产生的激波也是由同样的射流现象引起的。如图所示11,声浴中产生的周期性压力波变化倾向于增加。

在实践中,加速度受到可接受的硅通量的限制,导致硅熔化,这个阈值在实验中对应于去除大约100纳米的第一个氧化铝颗粒(乐观的情况),用方程计算出相应的加速度,在106g范围内,为了提高激光清洗的去除能力,首先将薄层液体从蒸汽浓缩到基底上,在这项工作中,覆盖2个数量级的范德华相互作用被认为考虑了实际形状和材料的大多数粒子。这个范围是通过考虑来确定的。哈默克常数的可能变化,以及理想刚性球与具有有限接触面积的实粒子之间的差值、扁平效应等。

不同的粒子去除过程可以根据所使用的物理效应进行分类,如静电、阻力和毛细管力、冲击波、加速度或动能。通过比较吸引的范德华力和由这些效应产生的力,就可以预测不同清洗过程的内在能力和局限性,特别是对于下一代集成电路必须考虑的细粒子。三种粒子去除过程,即通用过程能够去除所有颗粒大小和类型甚至图案晶圆,过程呈现相同的理论能力但实际上受限于粒子的可及性,最后清除不能去除所有的颗粒大小。

审核编辑:符乾江

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 静电
    +关注

    关注

    1

    文章

    511

    浏览量

    36550
  • 电荷
    +关注

    关注

    1

    文章

    643

    浏览量

    36293
收藏 人收藏

    相关推荐

    半导体制造中的湿法清洗工艺解析

    半导体湿法清洗工艺   随着半导体器件尺寸的不断缩小和精度要求的不断提高,晶圆清洗工艺的技术要求也日益严苛。晶圆表面任何微小的颗粒、有机物、金属离子或氧化物残留都可能对器件性能产生重大
    的头像 发表于 02-20 10:13 182次阅读
    半导体制造中的<b class='flag-5'>湿法</b>清洗<b class='flag-5'>工艺</b>解析

    8寸晶圆的清洗工艺有哪些

    8寸晶圆的清洗工艺是半导体制造过程中至关重要的环节,它直接关系到芯片的良率和性能。那么直接揭晓关于8寸晶圆的清洗工艺介绍吧! 颗粒去除清洗 目的与方法:此步骤旨在
    的头像 发表于 01-07 16:12 151次阅读

    等离子体刻蚀和湿法刻蚀有什么区别

    等离子体刻蚀和湿法刻蚀是集成电路制造过程中常用的两种刻蚀方法,虽然它们都可以用来去除晶圆表面的材料,但它们的原理、过程、优缺点及适用范围都有很大的不同。     1. 刻蚀原理和机制的不同 湿法刻蚀
    的头像 发表于 01-02 14:03 311次阅读

    半导体湿法刻蚀残留物的原理

    半导体湿法刻蚀残留物的原理涉及化学反应、表面反应、侧壁保护等多个方面。 以下是对半导体湿法刻蚀残留物原理的详细阐述: 化学反应 刻蚀剂与材料的化学反应:在湿法刻蚀过程中,刻蚀剂(如酸、碱或氧化剂
    的头像 发表于 01-02 13:49 187次阅读

    芯片湿法蚀刻工艺

    芯片湿法蚀刻工艺是一种在半导体制造中使用的关键技术,主要用于通过化学溶液去除硅片上不需要的材料。 基本概念 湿法蚀刻是一种将硅片浸入特定的化学溶液中以
    的头像 发表于 12-27 11:12 254次阅读

    优化湿法腐蚀后碳化硅衬底TTV管控

    一、湿法腐蚀在碳化硅衬底加工中的作用与挑战 湿法腐蚀是碳化硅衬底加工中不可或缺的一步,主要用于去除表面损伤层、调整表面形貌、提高表面光洁度等。然而,湿法腐蚀过程中,由于腐蚀液的选择、腐
    的头像 发表于 12-27 09:54 321次阅读
    优化<b class='flag-5'>湿法</b>腐蚀后碳化硅衬底TTV管控

    芯片湿法刻蚀残留物去除方法

    大家知道芯片是一个要求极其严格的东西,为此我们生产中想尽办法想要让它减少污染,更加彻底去除污染物。那么,今天来说说,大家知道芯片湿法刻蚀残留物到底用什么方法去除的呢? 芯片湿法刻蚀残留
    的头像 发表于 12-26 11:55 465次阅读

    晶圆湿法刻蚀原理是什么意思

    晶圆湿法刻蚀原理是指通过化学溶液将固体材料转化为液体化合物的过程。这一过程主要利用化学反应来去除材料表面的特定部分,从而实现对半导体材料的精细加工和图案转移。 下面将详细解释晶圆湿法刻蚀的原理: 1
    的头像 发表于 12-23 14:02 383次阅读

    【「大话芯片制造」阅读体验】+芯片制造过程工艺面面观

    曝光部分,负性光刻胶去除未曝光部分)->预烘烤->曝光->显影 提到了一个公式R=kλ/NA即分辨率正比于波长λ 然后介绍了蚀刻工艺的形状加工
    发表于 12-16 23:35

    湿法刻蚀步骤有哪些

    说到湿法刻蚀了,这个是专业的技术。我们也得用专业的内容才能给大家讲解。听到这个工艺的话,最专业的一定就是讲述湿法刻蚀步骤。你知道其中都有哪些步骤吗?如果想要了解,今天是一个不错的机会,我们一起学习
    的头像 发表于 12-13 14:08 296次阅读

    光刻胶清洗去除方法

    光刻胶作为掩模进行干法刻蚀或是湿法腐蚀后,一般都是需要及时的去除清洗,而一些高温或者其他操作往往会导致光刻胶碳化难以去除
    的头像 发表于 11-11 17:06 819次阅读
    光刻胶清洗<b class='flag-5'>去除</b>方法

    去除晶圆表面颗粒的原因及方法

    本文简单介去除晶圆表面颗粒的原因及方法。   在12寸(300毫米)晶圆厂中,清洗是一个至关重要的工序。晶圆厂会购买大量的高纯度湿化学品如硫酸,盐酸,双氧水,氨水,氢氟酸等用于清洗。
    的头像 发表于 11-11 09:40 597次阅读

    湿法蚀刻的发展

    蚀刻的历史方法是使用湿法蚀刻剂的浸泡技术。该程序类似于前氧化清洁冲洗干燥过程和沉浸显影。晶圆被浸入蚀刻剂罐中一段时间,转移到冲洗站去除酸,然后转移到最终冲洗和旋转干燥步骤。湿法蚀刻用于特征尺寸大于3微米的器件。在该水平以下,需要
    的头像 发表于 10-24 15:58 267次阅读
    <b class='flag-5'>湿法</b>蚀刻的发展

    PDMS湿法刻蚀与软刻蚀的区别

    原理、工艺和应用场景上有所不同。 湿法刻蚀 湿法刻蚀是利用化学溶液(如氢氧化钠、氢氟酸等)与PDMS发生化学反应,从而去除PDMS材料的一种方法。该方法通常在常温或加热条件下进行,刻蚀
    的头像 发表于 09-27 14:46 368次阅读

    半导体湿法技术有什么优势

    湿法蚀刻工艺的原理是使用化学溶液将固体材料转化为液体化合物。选择性非常高, 因为使用的化学品可以非常精确地适应单个薄膜。对于大多数解决方案,选择性大于100:1。 批量蚀刻 在批量蚀刻中,可以同时
    的头像 发表于 03-12 10:46 505次阅读
    半导体<b class='flag-5'>湿法</b>技术有什么优势