Švaravaflių paviršiuslabai paveiks vėlesnių puslaidininkių procesų ir gaminių kvalifikacijos lygį. Iki 50 % visų derliaus nuostolių sukeliavaflių paviršiusužteršimas.
Objektai, galintys sukelti nekontroliuojamus prietaiso elektrinių charakteristikų ar prietaiso gamybos proceso pokyčius, bendrai vadinami teršalais. Teršalai gali atsirasti iš pačios plokštelės, švarios patalpos, proceso įrankių, proceso cheminių medžiagų ar vandens.Vaflėužterštumą paprastai galima aptikti vizualiai stebint, tikrinant procesą arba naudojant sudėtingą analitinę įrangą atliekant galutinį įrenginio bandymą.
▲Teršalai ant silicio plokštelių paviršiaus | Vaizdo šaltinio tinklas
Užterštumo analizės rezultatai gali būti naudojami siekiant parodyti užteršimo, su kuriuo susidūrė, laipsnį ir tipąvaflįtam tikrame proceso etape, konkrečioje mašinoje arba visame procese. Pagal aptikimo metodų klasifikaciją,vaflių paviršiusužterštumą galima suskirstyti į šiuos tipus.
Metalo užterštumas
Metalų sukelta tarša gali sukelti įvairaus laipsnio puslaidininkių įtaisų defektus.
Šarminiai metalai arba šarminių žemių metalai (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba ir kt.) gali sukelti nuotėkio srovę pn struktūroje, o tai savo ruožtu lemia oksido skilimo įtampą; pereinamųjų metalų ir sunkiųjų metalų (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb ir kt.) tarša gali sumažinti nešiklio gyvavimo ciklą, sutrumpinti komponento tarnavimo laiką arba padidinti tamsiąją srovę, kai komponentas veikia.
Įprasti metalų užterštumo nustatymo metodai yra visiško atspindžio rentgeno fluorescencija, atominės absorbcijos spektroskopija ir induktyviai susietos plazmos masės spektrometrija (ICP-MS).
▲ Plokščių paviršiaus užterštumas | ResearchGate
Metalo užterštumas gali atsirasti dėl reagentų, naudojamų valymui, ėsdinimui, litografijai, nusodinimui ir kt., arba procese naudojamų mašinų, tokių kaip krosnys, reaktoriai, jonų implantavimas ir kt., arba dėl neatsargaus plokštelių tvarkymo.
Dalelių užterštumas
Faktinės medžiagos nuosėdos paprastai stebimos aptikus šviesos, išsklaidytos nuo paviršiaus defektų. Todėl tikslesnis mokslinis dalelių užterštumo pavadinimas yra šviesos taško defektas. Užteršimas dalelėmis gali sukelti blokavimo arba maskavimo poveikį ėsdinimo ir litografijos procesuose.
Plėvelės augimo ar nusodinimo metu susidaro skylutės ir mikrotuštumos, o jei dalelės yra didelės ir laidžios, jos gali sukelti net trumpąjį jungimą.
▲ Dalelių užterštumo susidarymas | Vaizdo šaltinio tinklas
Dėl mažų dalelių užteršimo ant paviršiaus gali atsirasti šešėlių, pavyzdžiui, atliekant fotolitografiją. Jei tarp fotokaukės ir fotorezisto sluoksnio yra didelės dalelės, jos gali sumažinti kontaktinio poveikio skiriamąją gebą.
Be to, jie gali blokuoti pagreitintus jonus jonų implantavimo ar sauso ėsdinimo metu. Dalelės taip pat gali būti uždengtos plėvele, todėl gali atsirasti nelygumų ir nelygumų. Vėliau nusodinti sluoksniai gali įtrūkti arba nesikaupti šiose vietose, todėl gali kilti problemų ekspozicijos metu.
Organinis užterštumas
Teršalai, kurių sudėtyje yra anglies, taip pat jungiamosios struktūros, susijusios su C, vadinami organine tarša. Organiniai teršalai gali sukelti netikėtas hidrofobines savybesvaflių paviršius, padidina paviršiaus šiurkštumą, sukuria miglotą paviršių, sutrikdo epitaksinio sluoksnio augimą ir paveikia metalo užterštumo valymo poveikį, jei teršalai nepašalinami pirmiausia.
Toks paviršiaus užterštumas paprastai aptinkamas tokiais instrumentais kaip terminė desorbcija MS, rentgeno fotoelektronų spektroskopija ir Augerio elektronų spektroskopija.
▲ Vaizdo šaltinio tinklas
Užteršimas dujomis ir vandens užterštumas
Atmosferos molekulės ir molekulinio dydžio vandens užterštumas paprastai nepašalinami naudojant įprastus didelio efektyvumo kietųjų dalelių oro (HEPA) arba itin mažo įsiskverbimo oro filtrus (ULPA). Toks užterštumas paprastai stebimas jonų masės spektrometrijos ir kapiliarinės elektroforezės būdu.
Kai kurie teršalai gali priklausyti kelioms kategorijoms, pavyzdžiui, dalelės gali būti sudarytos iš organinių arba metalinių medžiagų arba iš abiejų, todėl šio tipo užterštumas taip pat gali būti klasifikuojamas kaip kitų tipų.
▲Dujiniai molekuliniai teršalai | IONIKONAS
Be to, plokštelių užterštumas taip pat gali būti klasifikuojamas kaip molekulinis užterštumas, užterštumas dalelėmis ir užterštumas proceso metu susidariusiomis šiukšlėmis pagal taršos šaltinio dydį. Kuo mažesnis užteršimo dalelės dydis, tuo sunkiau ją pašalinti. Šiuolaikinėje elektroninių komponentų gamyboje plokštelių valymo procedūros sudaro 30% - 40% viso gamybos proceso.
▲Teršalai ant silicio plokštelių paviršiaus | Vaizdo šaltinio tinklas
Paskelbimo laikas: 2024-11-18