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浅谈UV晶圆光擦除
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 晶圆(wafer)由纯硅Si)构成。 一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等,晶片就是基于这个wafer上生产出来的。 高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构,再经切割、封装、测试成为芯片,广泛应用到各类电子设备当中。 晶圆材料经历了 60 余年的技术演进和产业发展,形成了当今以硅为主、新型半导体材料为补充的产业局面。                             

全世界80%的手机和电脑由中国生产。中国的高性能芯片95%依靠进口,于是中国每年要花费2200亿美元去进口芯片,该数额为中国全年石油进口额的2倍。所有与光刻机和芯片生产相关的设备和材料也受到封锁,比如晶圆片、高纯金属、刻蚀机等等。

今天我们就浅谈晶圆机UV光擦除原理。在数据写入时,需要通过给栅极加上高电压 VPP ,如下图所示,向浮置栅注入电荷。注人后的电荷由于不具备穿透硅氧化膜能壁的能量,因而只能维持现状,所以我们必须给予电荷一定的能量!而这时候就需要用到紫外线了。

 

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当浮置栅接收到紫外线的照射,浮置栅中的电子接收了紫外线光量子的能量,则电子变成具有穿透硅氧化膜能壁能量的热电子。如图 所示,热电子穿透硅氧化膜,流向基板和栅极,恢复为擦除状态。擦除操作,只能通过接收紫外线的照射来进行,而不能进行电子擦除。也就是说,只能够进行由 “ 1 ” 向 “ 0 ” 改变比特数,而在反方向上.除擦除芯片全部内容的方法以外,再没有其他的方法。

 

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我们知道,光的能量与光的波长成反比例关系,为了让电子成为热电子,从而具有穿透氧化膜的能量,就非常需要波长较短的光即紫外线的照射。由于擦除时间决定于光量子的数目,因而即使在波长较短的情况下,也不能缩短擦除时间。一般地,当波长为 4000A ( 400nm )左右时才开始进行擦除。在 3000A 左右基本达到饱和。低于 3000A 以后,波长即使再短,对于擦除时间也不会产生什么影响。

 

UV擦除的标准一般为接受精准波长的 253.7nm ,强度 ≥16000 μ W /cm²的紫外线 30 分钟至3小时不等的照射时长,即可完成其擦除操作。