为什么硅晶片看起来是彩虹色的?

电器工程 半导体工艺技术
2022-01-11 03:18:50

硅片. 图片来自有人能认出这个 12 英寸的硅晶片吗?

所以这个硅片看起来五彩缤纷(而且很漂亮)。但它是如何像彩虹一样多彩多姿的呢?这种现象的原因是什么?

1个回答

晶圆上彩虹图案的细节

如果它是旧图像或任何由旧工艺或大节点技术制造的没有“虚拟图案化”的晶圆的图像,那么唯一能让划线道显示颜色的东西就是薄膜干涉

在此处输入图像描述 资源

然而,从大约0.25 微米(1990 年代初)开始,在拓扑层(与注入相反)处到处(包括划线道)添加了虚拟图案,以处理因微负载和其他图案密度相关工艺而遭受的工艺问题。其中包括反应离子蚀刻化学机械平面化(或抛光),以及在同一时间范围内引入的 248 nm 深紫外光刻所需的较薄光刻胶涂层问题。光学接近校正完全是一个不同的想法,像这样添加更大的特征通常被折叠到掩模图案生成的整体 OPC 校正流程中。

如果这个晶圆是这种情况,那么这可能是薄膜或衍射效应(有点像 DVD)

如果它是薄膜,那么薄膜必须足够厚,以便在这张照片中以略微不同的角度产生不同的颜色,这通常是在覆盖有氮化物帽的氧化物钝化之后的情况。顶部通常富含硅的氮化物的折射率为 2.0 或更高,因此菲涅耳反射更高,空气-氮化物界面的作用更像是顶部“镜子”,而不是空气氧化物(或旋涂玻璃)大约 1.5 索引界面会。

但是,尺寸比光波长小得多的技术节点,怎么可能是衍射呢?

是的,一旦一个特征在空气中低于半波长,你就看不到那个波长的彩色衍射图案,即使是用手电筒边看它也是如此。

但是虚拟图案并不总是必须是最小可分辨特征尺寸,这取决于工艺和步骤的细节,但有些可能更大。