Čistoćapovršina vaflaće uvelike utjecati na stopu kvalifikacije naknadnih poluvodičkih procesa i proizvoda. Do 50% svih gubitaka prinosa je uzrokovanopovršina vaflakontaminacija.
Predmeti koji mogu uzrokovati nekontrolirane promjene u električnim performansama uređaja ili proizvodnog procesa uređaja zajednički se nazivaju zagađivačima. Zagađivači mogu doći iz same pločice, čiste prostorije, procesnih alata, procesnih hemikalija ili vode.VaferKontaminacija se generalno može otkriti vizuelnim posmatranjem, inspekcijom procesa ili upotrebom složene analitičke opreme u konačnom testu uređaja.
▲Zagađivači na površini silikonskih pločica | Mreža izvora slike
Rezultati analize kontaminacije mogu se koristiti za odraz stepena i vrste kontaminacije na koju se susrećewaferu određenom koraku procesa, određenoj mašini ili cjelokupnom procesu. Prema klasifikaciji metoda detekcije,površina vaflakontaminacija se može podijeliti na sljedeće vrste.
Kontaminacija metalom
Kontaminacija uzrokovana metalima može uzrokovati defekte poluvodičkih uređaja različitog stepena.
Alkalni metali ili zemnoalkalni metali (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba, itd.) mogu uzrokovati struju curenja u pn strukturi, što zauzvrat dovodi do probojnog napona oksida; Zagađenje prelaznih metala i teških metala (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb, itd.) može smanjiti životni ciklus nosača, smanjiti vijek trajanja komponente ili povećati tamnu struju kada komponenta radi.
Uobičajene metode za otkrivanje kontaminacije metalom su fluorescencija rendgenskih zraka totalne refleksije, atomska apsorpciona spektroskopija i masena spektrometrija induktivno spregnute plazme (ICP-MS).
▲ Kontaminacija površine pločice | ResearchGate
Kontaminacija metalom može doći od reagenasa koji se koriste u čišćenju, jetkanju, litografiji, taloženju itd., ili od mašina koje se koriste u procesu, kao što su peći, reaktori, jonska implantacija, itd., ili može biti uzrokovana nepažljivim rukovanjem pločicama.
Kontaminacija česticama
Stvarne naslage materijala obično se posmatraju detekcijom svjetlosti raspršene od površinskih defekata. Stoga je precizniji naučni naziv za kontaminaciju česticama defekt svjetlosne tačke. Kontaminacija česticama može uzrokovati efekte blokiranja ili maskiranja u procesima jetkanja i litografije.
Tijekom rasta ili taloženja filma stvaraju se rupice i mikro šupljine, a ako su čestice velike i provodljive, mogu čak uzrokovati kratke spojeve.
▲ Formiranje kontaminacije česticama | Mreža izvora slike
Kontaminacija sićušnim česticama može uzrokovati sjene na površini, na primjer tokom fotolitografije. Ako se velike čestice nalaze između fotomaske i sloja fotorezista, one mogu smanjiti rezoluciju kontaktne ekspozicije.
Osim toga, mogu blokirati ubrzane ione tokom ionske implantacije ili suhog jetkanja. Čestice također mogu biti zatvorene filmom, tako da ima izbočina i izbočina. Naknadni taloženi slojevi mogu popucati ili izdržati akumulaciju na ovim lokacijama, uzrokujući probleme tokom izlaganja.
Organska kontaminacija
Zagađivači koji sadrže ugljik, kao i vezne strukture povezane s C, nazivaju se organskom kontaminacijom. Organski zagađivači mogu uzrokovati neočekivana hidrofobna svojstva napovršina vafla, povećavaju hrapavost površine, stvaraju maglovitu površinu, poremete rast epitaksijalnog sloja i utiču na učinak čišćenja metalne kontaminacije ako se onečišćenje ne ukloni prvo.
Takva površinska kontaminacija se generalno otkriva instrumentima kao što su termalna desorpcija MS, rendgenska fotoelektronska spektroskopija i Augerova elektronska spektroskopija.
▲Mreža izvora slike
Zagađenje plinom i zagađenje vode
Atmosferske molekule i onečišćenje vode molekularne veličine obično se ne uklanjaju običnim visokoefikasnim zrakom čestica (HEPA) ili zračnim filterima s ultra-niskom penetracijom (ULPA). Takva kontaminacija se obično prati ionskom masenom spektrometrijom i kapilarnom elektroforezom.
Neki zagađivači mogu pripadati više kategorija, na primjer, čestice mogu biti sastavljene od organskih ili metalnih materijala, ili oboje, tako da se ova vrsta kontaminacije također može klasificirati kao druge vrste.
▲Molekularni plinoviti zagađivači | IONICON
Osim toga, kontaminacija pločica se također može klasificirati kao molekularna kontaminacija, kontaminacija česticama i kontaminacija nastalom procesom prema veličini izvora kontaminacije. Što je manja veličina čestice kontaminacije, to je teže ukloniti. U današnjoj proizvodnji elektronskih komponenti, postupci čišćenja vafla čine 30% - 40% cjelokupnog proizvodnog procesa.
▲Zagađivači na površini silikonskih pločica | Mreža izvora slike
Vrijeme objave: 18.11.2024