Презентация Основы поверхностной обработки полупроводниковых материалов онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Основы поверхностной обработки полупроводниковых материалов абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 31 слайд. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Физика » Основы поверхностной обработки полупроводниковых материалов
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:31 слайд
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:1.45 MB
- Просмотров:71
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№4 слайд
![Кристаллическая решетка](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img3.jpg)
Содержание слайда: Кристаллическая решетка кремния
Объемная структура (можно изобразить плоской). Большими кружками показаны ионы кремния или германия. Ядра атомов вместе с электронами на внутренних оболочках обладают положительным зарядом 4, который уравновешивается отрицательными зарядами четырех электронов на внешней оболочке.
Внешние электроны показаны маленькими кружками. Вместе с электронами соседних атомов они образуют ковалентные связи, показанные линиями на кристаллической решетке.
Таким образом, на внешней оболочке находятся четыре своих электрона и четыре электрона, заимствованные у четырех соседних атомов. При температуре абсолютного нуля все электроны внешних оболочек участвуют в ковалентных связях. При этом кремний и германий являются идеальными изоляторами, так как не имеют свободных электронов, создающих проводимость.
№7 слайд
![Классификация загрязнений](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img6.jpg)
Содержание слайда: Классификация загрязнений
Органических загрязнения (фоторезист, жиры, смазки, масла);
Наличие примесей металлов (алюминий, железо, медь, серебро, золото);
Остатки механических частиц (резина, пластмассы, металлы);
Жидкие загрязнения (водные соединения);
Твердые пленочные загрязнения.
№8 слайд
![Источники загрязнений Рабочий](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img7.jpg)
Содержание слайда: Источники загрязнений
Рабочий персонал (метод ламинарного потока сверху вниз, который может быстро удалять пыль).
Окружающая среда (используемая для хранения и транспортировки кассет с пластинами).
Материалы (технологические среды, чистота расходных материалов, плотность и физический размер микродефектов на поверхности).
Оборудование (механические узлы оборудования – пыль, продукты химических реакций).
Технологические процессы ( загрязнения, привносимые самим процессом производства микроэлектронных изделий).
№10 слайд
![Механические загрязнения](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img9.jpg)
Содержание слайда: Механические загрязнения влияют на:
Надежность ИС;
Качество ИС;
Процент выхода годных ИС.
Через:
Фотолитографию (механические загрязнения меняют рисунок элемента);
Ионную имплантацию, приводящую к рассеянию ионного пучка;
Создание эпитаксиальных слоев (загрязнения приводят к дефектообразованию, проявляющемуся в виде вздутий, бугорков, трещин, проколов).
№11 слайд
![Металлические загрязнения Me](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img10.jpg)
Содержание слайда: Металлические загрязнения
Me растворяются в SiO2 -> изменяется время жизни носителей, образуются энергетические уровни в запрещенной зоне, ухудшается процесс термического окисления, увеличиваются токи утечки, нарушается работа транзисторов.
Остатки водных растворов на основе HF содержат металлические примеси Fe, Cu, Ni, Zn, Cr, Fe, Hg, Au. Например, мин.тех.нормы 0,6мкм уровень опасных примесей Me (Ni, Cu, Na) – менее 5*1010 ат/см2; мин.тех.норма 250нм – менее 2,5*1010 ат/см2; мин.тех.норма 180нм – менее 1,3*1010 ат/см2;
Загрязнения на основе Fe очень распространены, т.к. Fe содержится в металлических элементах оборудования.
№12 слайд
![Микронеровности поверхности](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img11.jpg)
Содержание слайда: Микронеровности поверхности
Появляются после операций обработки, травления и очистки поверхности;
Влияют на качество диэлектрика (особенно при толщинах менее 10нм);
Влияют на качество слоя поликремния (затворы МДП транзисторов, мостиковое соединение проводников, резистивные элементы);
Контроль поверхности проводят профилографом или сканирующим зондовым микроскопом, или атомно-силовым микроскопом.
№13 слайд
![Кристаллические дефекты](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img12.jpg)
Содержание слайда: Кристаллические дефекты
Окислительные дефекты упаковки (ОДУ) снижают плотность тока;
Преципитаты кислорода (кластеры SiO2) приводят к внутреннему геттерированию (связывание в нейтральные ассоциации подвижных, нежелательных примесей и дефектов на границах раздела, образованных внешней поверхностью кристаллов или поверхностью границ преципитатов), влияет на формирование слоев SiO2, что оказывает воздействие на движение электрического заряда;
Кристаллические дефекты, обусловленные наличием пор или включений у поверхности пластины, соизмеримы с размерами механических загрязнений.
№14 слайд
![Удаление загрязнений с](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img13.jpg)
Содержание слайда: Удаление загрязнений с поверхности пластин в процессах химической обработки
«Жидкостная» химическая очистка - использование растворов с большим "редокс"-потенциалом (электродный потенциал окислительно-восстановительной реакции) для удаления металлических и органических загрязнений с поверхности кремниевых пластин.
В растворах H2SO4/H2O2 и HCl/H2O2/H2O, имеющих высокий "редокс"-потенциал, при высокой температуре (больше 100 °С) происходит удаление металлических примесей и органических загрязнений (фоторезиста) с поверхности подложек. Органические пленки под действием кислот при высокой температуре разрушаются и продукты реакции переходят в раствор.
№15 слайд
![Удаление загрязнений с](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img14.jpg)
Содержание слайда: Удаление загрязнений с поверхности пластин в процессах химической обработки
На поверхности Si-пластин в процессе изготовления ИС могут находиться слои SiO2, Si3N4, Al, органических соединений и др.
В алкильных растворах все эти материалы имеют отрицательный пси-потенциал (электрокинетический потенциал частиц в кинетике обменных химических реакций), т.е. такой же полярности, что и используемый раствор NH4OH/H2O2/H2O (табл.1). Загрязнения на поверхности, взаимодействуя с заряженными тем же знаком пси-потенциала частицами раствора, взаимно отталкиваются и, таким образом, удаляются с поверхности пластины.
№16 слайд
![Очистка поверхности подложек](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img15.jpg)
Содержание слайда: Очистка поверхности подложек в перекисно-аммиачном растворе
Удаление механических загрязнений с поверхности полупроводниковых пластин в основном используется обработка погружением в перекисно-аммиачный раствор (NH4OH/H2O2/H2O).
Между двумя химическими компонентами происходит компенсационное взаимодействие: перекись водорода (H2O2) окисляет кремний и образует слой оксида кремния (SiO2) непосредственно на поверхности подложки, а аммиак, напротив, подтравливает образовавшийся слой SiO2.
Слой SiO2 постоянно образуется и удаляется, а подтравливание слоя SiO2 под частицами способствует удалению с поверхности Si пластин загрязнений.
Недостаток: изменение концентрации компонентов в растворе в процессе его использования и хранения, что приводит к ухудшению характеристик поверхности подложек.
№18 слайд
![Методы анализа частиц на](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img17.jpg)
Содержание слайда: Методы анализа частиц на поверхности пластин
Бесконтактные методы (анализ отраженного сканирующего лазерного луча и микроскопия);
Микроскопические методы (электронная и оптическая микроскопия) - растровая электронная микроскопия (РЭМ), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ);
Контрольная аппаратура - оптический микроскоп с увеличением до х500.
№19 слайд
![Методы анализа органических](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img18.jpg)
Содержание слайда: Методы анализа органических загрязнений на поверхности пластин
Методы, основанные на смачиваемости поверхности пластин жидкостями, позволяют фиксировать физическую неоднородность поверхности, обнаруживать органические загрязнения с чувствительностью 10-5–10-8 г/см2.
Например, методы окунания, пульверизации воды, конденсации воды, запотевания.
Недостатки: малая чувствительность при низких концентрациях загрязнений; отсутствие возможности контроля других типов загрязнений.
№20 слайд
![Методы анализа металлических](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img19.jpg)
Содержание слайда: Методы анализа металлических загрязнений на поверхности пластин
Электрохимические методы – для анализа жидких технологических сред и исследование поверхности на примесей ионов металлов. Различают методы: электрогравиметрический (потенциометрические и вольтамперметрические), кулонометрический, полярографический, кондуктометрический анализы.
Радиохимические методы включают в себя нейтронно-активационный анализ, метод радиоактивных индикаторов и др. Обладают низкой чувствительностью.
Электронная Оже-спектроскопия (ЭОС), метод локального рентгеновского анализа обеспечивают анализ поверхности с высокой чувствительностью (до 0,1 ат.%)
Наиболее эффективным для анализа распределения примесей по поверхности и глубине образцов является метод вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС) с чувствительностью до 10-6 ат% .
№21 слайд
![Методы исследования рельефа](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img20.jpg)
Содержание слайда: Методы исследования рельефа поверхности подложек
Методом сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) исследуют свойства поверхностей материалов в диапазоне микронного, атомного уровней.
В СЗМ существует метод исследования поверхности полупроводниковых пластин с применением атомно-силовой микроскопии. Этот метод весьма привлекателен низкими требованиями к подготовке образцов.
АСМ используется для контроля характеристик поверхности полупроводниковых пластин в процессе проведения процессов "жидкостных" химических обработок подложек
№22 слайд
![quot Жидкостная quot](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img21.jpg)
Содержание слайда: "Жидкостная" химическая обработка
Химическая обработка в растворах RCA (последовательно выполняемые операции):
H2SO4/H2O2 (7:3) при 120 °C – удаляются органические загрязнения, ионы металлов;
H2O/HF (100:0,5) 20 °C – удаляется пленка естественного слоя SiO2;
NH4OH/H2O2/H2O (1:1:6) при 80 °С – удаляются механические частицы, органические загрязнения;
HCl/H2O2/H2O (1:1:6) при 80 °С – удаляются металлические загрязнения;
H2O/HF (100:0,5) при 20 °C – удаляются химические оксиды;
отмывка в воде после обработки в каждом из реагентов;
сушка.
Недостатки: большое число этапов химической отмывки (12), значительные объемы потребления химических реагентов и деионизованной воды, расход чистого воздуха и газов в ЧПП. Кроме того, использование химических смесей при высокой температуре способствует быстрому испарению жидкостей и ухудшению качества растворов.
Модификация процесса RCA (TRTWC (Total Room Temperature Wet Cleaning) – "жидкостная" химическая очистка при комнатной температуре).
Сушка пластин (центрифугирование с обдувом теплым азотом; очистка и сушка подложек в паровой фазе; метод сушки горячим воздухом и горячим азотом; сушка по методу Марангони - поверхность кремниевой пластины контактирует с водой в присутствии летучего и хорошо растворимого в воде соединения, например, изопропилового спирта.) .
№24 слайд
![Зависимость уровня остаточных](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img23.jpg)
Содержание слайда: Зависимость уровня остаточных загрязнений на поверхности Si пластин диаметром 150 мм от количества циклов обработки различными методами: 1 – погружением в растворы по стандартной методике; 2 – с применением мега-звуковой энергии в растворе NH4OH/H2O2/H2O; 3 – аэрозольно-капельным распылением растворов H2SO4/H2O2; H2O/HF; NH4OH/H2O2/H2O; HCl/H2O2/H2O
№27 слайд
![Поверхность Si пластины после](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img26.jpg)
Содержание слайда: Поверхность Si пластины после обработки методом погружения по стандартной методике в растворы H2SO4/H2O2, NH4OH/H2O2/H2O: а – внешний вид поверхности образца; б – профиль шероховатости поверхности; в – изометрическое изображение поверхности образца; г – распределение неровностей поверхности по размерам
№28 слайд
![Поверхность Si пластины после](/documents_6/5a1cf4ec53b213b5cc2b9bd7e6c85116/img27.jpg)
Содержание слайда: Поверхность Si пластины после обработки аэрозольно-капельным распылением растворов H2SO4/H2O2; H2O/HF; NH4OH/H2O2/H2O; HCl/H2O2/H2O: а – внешний вид поверхности образца; б – профиль шероховатости поверхности; в – изометрическое изображение поверхности образца; г – распределение неровностей поверхности по размерам
Скачать все slide презентации Основы поверхностной обработки полупроводниковых материалов одним архивом:
Похожие презентации
-
Основы радиационных и плазменных технологий обработки материалов. Введение
-
Основные группы полупроводниковых материалов. (Лекция 8)
-
По физике Основной закон релятивистской динамики материальной точки.
-
Содержание Лекция 1. Введение в динамику. Законы и аксиомы динамики материальной точки. Основное уравнение динамики. Дифферен
-
Динамика материальной точки. Законы Ньютона Динамика – раздел механики, в котором рассматриваются основные законы, определяю
-
Теоретические основы разработки полимерных композиционных материалов триботехнического назначения. Задание на КП
-
Лучевая обработка материалов
-
Структура поверхностных слоёв в твёрдых и жидких материалах
-
Полупроводники. Полупроводниковые материалы
-
Физические основы полупроводниковой микроэлектроники