半导体清洗技术的发展

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1、分类号：TN219密级：UDC：编号：半导体清洗技术的发展SEMICONDUCTORCLEANINGTECHNIQUE学位授予单位及代码：长春理工大学学科专业名称及代码：物理电子学研究方向：成像与显示技术学位级别：硕士指导教师：端木庆铎教授研究生：王大鹏论文起止时间：2011.03.9—2011.03.28摘要半导体硅作为现代电子工业的基础材料己有半个世纪的历史，随着硅材料的精密化发展，基体表面的亚微米污物足以导致大量缺陷产生并对生产领域造成一系列影响，给硅片表面质量提出了越来越苛刻的要求。硅材料表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子、

2、微粗糙度、自然氧化层等严重影响器件性能，清洗不佳引起的器件失效已超过集成电路制造中总损失的一半。因此，硅片清洗技术成为硅材料加工和半导体工艺研究的一大热点.本文在分析硅片表面污染物基础上，对硅片目前流行的清洗工艺原理作概述，并介绍其最新进展。关键词：多孔硅电化学腐蚀硅微通道孔隙率ABSTRACTSiliconasthemostextensivematerialinthemicroelectronicsdeviceisakindofindirectbandgapsemiconductor,itsbandgapisonly1.12eva

3、ndtheluminousefficiencyisverylow,soitcannotbethedevicematerialofvisibleregionandhasthelimitedapplicationinthefieldofphotoelectron.SinceCanhamfoundthephenomenonofphotoluminescenceperformanceofporoussiliconwithhighefficiency,thestudyofporoussiliconleadtotheextremeinteres

4、t.Poroussiliconistheproductoftheelectronchemistrycorrosionofsinglecrystalsilicon,thispapermainlystudythemechanismofn-typesiliconelectrochemistryandtherelatedtheory.Onthisbasis,theformationandapplicationofthesiliconmicrochannelisalsostudied.Keywords:MCPCMPUltrasonicclea

5、ningsiliconmicrochannelporosity目录摘要ABSTRACT目录第一章绪论11.1研究背景11.2微通道板及主要特征性能21.3本文研究的主要内容5第二章半导体工艺62.1CMP的发展72.2微通道板抛光技术82.3微通道板清洗技术92.4清洗方法及清洗技术的分类142.5硅微通道简介21第三章展望与总结25参考文献44下边距2.5cm第一章绪论1.1研究背景半导体产业是现代电子工业的核心，而半导体产业的基础是硅材料工业。虽然有各种各样新型的半导体材料不断出现，但90%以上的半导体器件和电路，尤其是超大规模

6、集成电路（ULSI）都是制作在高纯优质的硅单晶抛光片和外延片上的。硅片清洗对半导体工业的重要性早在50年代初就已引起人们的高度重视，这是因为硅片表面的污染物会严重影响器件的性能、可靠性、和成品率。随着微电子技术的飞速发展以及人们对原料要求的提高，污染物对器件的影响也愈加突出。20世纪70年代在单通道电子倍增器基础上发展起来一种多通道电子倍增器。微通道板具有结构简单、增益高、时间响应快和空间成像等特点，因而得到广泛应。它主要应用于各种类型的像增强器、夜视仪、量子位置探测器、射线放大器、场离子显微镜、超快速宽频带示波器、光电倍增器等。微

7、通道板是一种多阵列的电子倍增器,是微光像增强器的核心部件。MCP的制作工艺周期长且复杂,表观疵病是制约MCP成品率的关键因素之一。在MCP的工艺制造过程中,不可避免遭到尘埃、金属、有机物和无机物的污染。这些污染很容易造成其表面缺陷及孔内污垢,产生发射点、黑点、暗斑等,导致MCP的良品率下降,使得管子质量不稳定以至失效,因此在MCP的制造过程中利用清洗技术去除污染物十分重要。1.2微通道板及主要特征性能微通道板是于20世纪60年代末开发成功的一种简单紧凑的电子倍增器件，可以探测带荷粒子电子、X射线和UV光子，具有低功耗自饱和、高速探测

8、和低噪声等优点，并以多种形式应用于各类探测器中。微通道板的形状如一聚集了上百万个细微的平行空心玻璃管的薄圆片，每一空心管通道的作用犹如一个连续的打拿极倍增器，薄片两端面镀有镍铬金属薄膜。外环为一圈镀有镍铬金属薄膜但没有通道的实体边，用