Чистотавафельна поверхнязначно вплине на рівень кваліфікації наступних напівпровідникових процесів і продуктів. До 50% усіх втрат врожаю викликановафельна поверхнязабруднення.
Об’єкти, які можуть спричинити неконтрольовані зміни в електричних характеристиках пристрою або в процесі виробництва пристрою, разом називають забруднювачами. Забруднювачі можуть походити від самої пластини, чистого приміщення, технологічних інструментів, технологічних хімікатів або води.вафельнийзабруднення, як правило, можна виявити шляхом візуального спостереження, інспекції процесу або використання складного аналітичного обладнання під час остаточного випробування пристрою.
▲Забруднення на поверхні кремнієвих пластин | Мережа джерела зображень
Результати аналізу забруднення можуть бути використані для відображення ступеня та типу забруднення, з яким зіткнувсявафельнийна певному етапі процесу, певній машині або загальному процесі. Відповідно до класифікації методів виявлення,вафельна поверхнязабруднення можна розділити на наступні види.
Забруднення металом
Забруднення, спричинене металами, може призвести до дефектів напівпровідникових пристроїв різного ступеня.
Лужні метали або лужноземельні метали (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba тощо) можуть викликати струм витоку в структурі pn, що, у свою чергу, призводить до напруги пробою оксиду; Забруднення перехідними та важкими металами (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb тощо) може скоротити життєвий цикл носія, термін служби компонента або збільшити темновий струм, коли компонент працює.
Поширеними методами виявлення забруднення металами є рентгенівська флуоресценція з повним відображенням, атомно-абсорбційна спектроскопія та мас-спектрометрія з індуктивно пов’язаною плазмою (ICP-MS).
▲ Забруднення поверхні пластин | ResearchGate
Забруднення металу може походити від реагентів, які використовуються для очищення, травлення, літографії, осадження тощо, або від машин, що використовуються в процесі, таких як печі, реактори, іонна імплантація тощо, або це може бути спричинено необережним поводженням з пластинами.
Забруднення частинками
Фактичні відкладення матеріалу зазвичай спостерігають шляхом виявлення світла, розсіяного від поверхневих дефектів. Тому більш точна наукова назва забруднення частинками – світлоточковий дефект. Забруднення частинками може спричинити ефект блокування або маскування в процесах травлення та літографії.
Під час росту або осадження плівки утворюються мікропорожнини та мікропорожнини, а якщо частинки великі та провідні, вони можуть навіть спричинити коротке замикання.
▲ Утворення частинок забруднення | Мережа джерела зображень
Забруднення дрібними частинками може спричинити тіні на поверхні, наприклад, під час фотолітографії. Якщо між фотошаблоном і шаром фоторезисту розташовані великі частинки, вони можуть знизити роздільну здатність контактної експозиції.
Крім того, вони можуть блокувати прискорені іони під час іонної імплантації або сухого травлення. Частинки також можуть бути закриті плівкою, так що залишаються нерівності і нерівності. Наступні нанесені шари можуть потріскатися або протистояти накопиченню в цих місцях, викликаючи проблеми під час впливу.
Органічне забруднення
Забруднювачі, що містять вуглець, а також сполучні структури, пов’язані з C, називаються органічними забрудненнями. Органічні забруднення можуть викликати несподівані гідрофобні властивостівафельна поверхня, збільшують шорсткість поверхні, створюють туманну поверхню, порушують ріст епітаксійного шару та впливають на ефект очищення металевих забруднень, якщо забруднення не видалено спочатку.
Таке поверхневе забруднення зазвичай виявляється за допомогою таких приладів, як термодесорбційна МС, рентгенівська фотоелектронна спектроскопія та оже-електронна спектроскопія.
▲Мережа джерел зображення
Газоподібне забруднення та забруднення води
Атмосферні молекули та забруднення води з молекулярним розміром зазвичай не видаляються звичайними високоефективними повітряними фільтрами (HEPA) або повітряними фільтрами з наднизьким проникненням (ULPA). Таке забруднення зазвичай контролюють за допомогою іонної мас-спектрометрії та капілярного електрофорезу.
Деякі забруднювачі можуть належати до кількох категорій, наприклад, частинки можуть складатися з органічних або металевих матеріалів або обох, тому цей тип забруднення також можна класифікувати як інші типи.
▲Газоподібні молекулярні забруднення | ІОНІКОН
Крім того, забруднення пластин також можна класифікувати як молекулярне забруднення, забруднення частинками та забруднення технологічного сміття відповідно до розміру джерела забруднення. Чим менше розмір частки забруднення, тим складніше її видалити. У сучасному виробництві електронних компонентів процедури очищення пластин становлять 30-40% усього виробничого процесу.
▲Забруднення на поверхні кремнієвих пластин | Мережа джерела зображень
Час публікації: 18 листопада 2024 р