红外, 2023, 44 (12): 0015, 网络出版: 2024-01-16  

InSb晶片表面有机物沾污清洗的分子动力学研究

Molecular Dynamics Study of Organic Contamination Cleaning on InSb Surface
作者单位
1 华北光电技术研究所,北京100015
2 河北工业大学,天津300000
摘要
清洗是混成式探测器芯片器件制造过程中的一道关键工序。探测器芯片表面所吸附的有机物沾污是清洗的主要目标。使用第一性原理与分子动力学相结合的方法研究了丙酮、乙酸乙酯对InSb晶面有机物沾污(主要成分为502)的清洗机理。第一性原理计算结果表明,丙酮与乙酸乙酯的分子反应活性位点均离域在杂原子上,两者可通过杂原子对吸附在InSb表面的502解吸附以达到清洗的目的。分子动力学模拟结果表明,乙酸乙酯可以促进丙酮分子在502膜层中的扩散能力,以此加强丙酮对502的去除作用。
Abstract
Cleaning is a key process in the manufacturing process of hybrid detector chip devices. The organic contamination adsorbed on the surface of the detector chip is the main target of cleaning. The cleaning mechanism of organic contaminations (mainly composed of 502) on the InSb surface by acetone and ethyl acetate was studied using a combination of first principle and molecular dynamics. The first principles calculation results indicate that the molecular reaction active sites of acetone and ethyl acetate are both delocalized on heteroatoms, and both can achieve the purpose of cleaning by desorbing 502 adsorbed on the InSb surface through heteroatoms. The molecular dynamics simulation results indicate that ethyl acetate can promote the diffusion ability of acetone molecules in the 502 film layer, thereby enhancing the removal effect of acetone on 502.
参考文献

[1] 柏伟, 赵超, 刘铭. 锑化铟晶体材料的发展及应用 \[J\]. 人工晶体学报, 2020, 49(12): 14.

[2] 李晓霞. InSb薄膜的制备及其在光电探测器中的应用 \[D\]. 重庆: 重庆理工大学, 2020.

[3] 钱银银. 锑化铟孪晶超格子纳米线的液相控制制备、 生长机理及性质研究 \[D\]. 合肥: 中国科学技术大学, 2018.

[4] 赵建忠. InSb焦平面探测器的发展现状与趋势 \[J\]. 红外技术, 2016, 38(11): 905-913.

[5] 肖钰, 李家发, 王淑艳, 等. 锑化铟焦平面器件背面减薄后的表面处理方法研究 \[J\]. 红外, 2020, 41(6): 7-11.

[6] 张伟婷, 宁提, 李忠贺, 等. 基于可靠性试验的InSb红外探测器失效机理研究 \[J\]. 红外, 2022, 43(7): 15-20.

[7] 周静, 郝瑞亭, 潘新昌, 等. 高工作温度锑化物红外探测器研究进展 \[J\]. 激光与红外, 2022, 52(8): 1119-1127.

[8] 宋泉珍. 离子探针分析锑化铟器件表面沾污 \[J\]. 红外与激光技术, 1987, 16(4): 14-19.

[9] 徐世海, 边子夫, 高飞, 等. 清洗工艺对AlN单晶抛光片表面有机沾污的影响 \[J\]. 微纳电子技术, 2021, 58(5): 452-457.

[10] 林晓杰, 王维升, 刘汝刚. 硅片沾污检测及清洗技术研究进展 \[J\]. 微处理机, 2012, 44(3): 7-10.

[11] 关宏武, 段成龙, 冯小强, 等. 半导体化学清洗沾污来源分析 \[J\]. 科技创新与应用, 2014, 4(4): 285.

[12] 赵超, 于增辉, 程鹏. InSb晶片清洗研究 \[J\]. 红外, 2012, 33(7): 34-38.

[13] 翟树礼. 锑化铟表面腐蚀和清洗方法的俄歇评价 \[J\]. 红外与激光技术, 1983, 12(3): 39-44.

[14] Cheng L W, Cui J L, Li J, et al. High Efficient Development of Green Kinetic Hydrate Inhibitors via Combined Molecular Dynamic Simulation and Experimental Test Approach \[J\]. Green Chemical Engineering, 2022, 3(1): 34-43.

[15] Moradi H, Azizpour H, Bahmanyar H, et al. Molecular Dynamic Simulation of Carbon Dioxide, Methane, and Nitrogen Adsorption on Faujasite Zeolite \[J\]. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2022, 43(3): 70-76.

[16] Zhang X, Wang Y, Ru X, et al. Effect of Chain Configuration on Thermal Conductivity of Polyethylene -A Molecular Dynamic Simulation Study \[J\]. Chinese Journal of Polymer Science, 2020, 38(12): 1418-1425.

[17] 王欣, 王发展, 雷哲锋, 等. 氧化锌纳米线场发射第一性原理研究 \[J\]. 人工晶体学报, 2014, 43(1): 173-179.

[18] 叶近婷. 金属离子及有机分子构型/构象调控非线性光学性质的理论研究 \[D\]. 长春: 东北师范大学, 2019.

[19] 蒲小华, 吴艳波. 三种小檗碱衍生物的结构性质及与DNA作用的理论研究 \[J\]. 化学试剂, 2021, 43(4): 441-446.

[20] 郭雷. 含杂环有机缓蚀剂缓蚀机理及新型半导体材料物性的理论研究 \[D\]. 重庆: 重庆大学, 2015.

[21] 陆原. 利用FFV预测缓蚀剂在不同体系中的协同效应 \[J\]. 表面技术, 2020, 49(11): 58-65.

[22] 张艳芳, 杜泓志, 李后英, 等. 采用分子动力学模拟技术研究聚乙烯/脲醛树脂复合材料中水分的扩散 \[J\]. 绝缘材料, 2020, 53(9): 37-41.

马腾达, 冯晓宇, 宁提, 王慧, 李浩冉, 徐港, 檀柏梅, 李兰兰. InSb晶片表面有机物沾污清洗的分子动力学研究[J]. 红外, 2023, 44(12): 0015. MA Teng-da, FENG Xiao-yu, NING Ti, WANG Hui, LI Hao-ran 1, XU Gang, TAN Bai-mei, LI Lan-lan. Molecular Dynamics Study of Organic Contamination Cleaning on InSb Surface[J]. INFRARED, 2023, 44(12): 0015.

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