Czystośćpowierzchnia waflabędzie miało ogromny wpływ na stopień kwalifikacji kolejnych procesów i produktów półprzewodnikowych. Do 50% wszystkich strat w plonach jest spowodowanych przezpowierzchnia waflazanieczyszczenie.
Obiekty, które mogą powodować niekontrolowane zmiany parametrów elektrycznych urządzenia lub procesu produkcyjnego urządzenia, są zbiorczo określane jako zanieczyszczenia. Zanieczyszczenia mogą pochodzić z samego wafla, pomieszczenia czystego, narzędzi procesowych, chemikaliów procesowych lub wody.Opłatekzanieczyszczenie można zazwyczaj wykryć poprzez obserwację wzrokową, kontrolę procesu lub zastosowanie złożonego sprzętu analitycznego w końcowym teście urządzenia.
▲Zanieczyszczenia na powierzchni płytek krzemowych | Sieć źródeł obrazu
Wyniki analizy zanieczyszczeń można wykorzystać do odzwierciedlenia stopnia i rodzaju skażenia napotkanego przez podmiotopłatekw określonym etapie procesu, konkretnej maszynie lub całym procesie. Zgodnie z klasyfikacją metod detekcji,powierzchnia waflaZanieczyszczenia można podzielić na następujące typy.
Zanieczyszczenie metalem
Zanieczyszczenia spowodowane metalami mogą powodować uszkodzenia urządzeń półprzewodnikowych w różnym stopniu.
Metale alkaliczne lub metale ziem alkalicznych (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba itp.) mogą powodować prąd upływowy w strukturze pn, co z kolei prowadzi do napięcia przebicia tlenku; Zanieczyszczenia metalami przejściowymi i metalami ciężkimi (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb itp.) mogą skrócić cykl życia nośnika, skrócić żywotność elementu lub zwiększyć prąd ciemny, gdy element działa.
Powszechnymi metodami wykrywania skażenia metalami są fluorescencja rentgenowska z całkowitym odbiciem, atomowa spektroskopia absorpcyjna i spektrometria mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-MS).
▲ Zanieczyszczenie powierzchni płytki | Brama Badawcza
Zanieczyszczenia metalami mogą pochodzić z odczynników stosowanych do czyszczenia, trawienia, litografii, osadzania itp. lub z maszyn używanych w tym procesie, takich jak piece, reaktory, implantacja jonów itp., lub może być spowodowane nieostrożnym obchodzeniem się z płytkami.
Zanieczyszczenie cząstkami
Rzeczywiste osady materiału są zwykle obserwowane poprzez wykrywanie światła rozproszonego przez defekty powierzchni. Dlatego dokładniejszą nazwą naukową zanieczyszczenia cząstkami jest defekt punktu świetlnego. Zanieczyszczenie cząstkami może powodować efekt blokowania lub maskowania w procesach trawienia i litografii.
Podczas wzrostu lub osadzania się filmu powstają dziury i mikropustki, a jeśli cząstki są duże i przewodzące, mogą nawet powodować zwarcia.
▲ Powstawanie zanieczyszczeń cząstkami | Sieć źródeł obrazu
Drobne zanieczyszczenia cząstkami mogą powodować cienie na powierzchni, na przykład podczas fotolitografii. Jeśli pomiędzy fotomaską a warstwą fotomaski znajdą się duże cząstki, mogą one zmniejszyć rozdzielczość ekspozycji kontaktowej.
Ponadto mogą blokować jony przyspieszone podczas implantacji jonów lub trawienia na sucho. Cząstki mogą być również otoczone folią, przez co powstają nierówności. Kolejne osadzone warstwy mogą pękać lub opierać się akumulacji w tych miejscach, powodując problemy podczas naświetlania.
Zanieczyszczenia organiczne
Zanieczyszczenia zawierające węgiel, a także struktury wiążące związane z C, nazywane są zanieczyszczeniami organicznymi. Zanieczyszczenia organiczne mogą powodować nieoczekiwane właściwości hydrofobowe na powierzchnipowierzchnia wafla, zwiększają chropowatość powierzchni, powodują zamglenie powierzchni, zakłócają wzrost warstwy epitaksjalnej i wpływają na efekt czyszczenia zanieczyszczeń metalowych, jeśli zanieczyszczenia nie zostaną najpierw usunięte.
Takie zanieczyszczenie powierzchni jest zwykle wykrywane za pomocą instrumentów, takich jak desorpcja termiczna MS, rentgenowska spektroskopia fotoelektronów i spektroskopia elektronów Augera.
▲Sieć źródłowa obrazu
Zanieczyszczenia gazowe i skażenia wód
Cząsteczki atmosferyczne i zanieczyszczenia wody o wielkości molekularnej zwykle nie są usuwane przez zwykłe wysokowydajne filtry powietrza zawierające cząstki stałe (HEPA) lub filtry powietrza o ultraniskiej penetracji (ULPA). Takie zanieczyszczenie jest zwykle monitorowane za pomocą jonowej spektrometrii mas i elektroforezy kapilarnej.
Niektóre zanieczyszczenia mogą należeć do wielu kategorii, na przykład cząstki mogą składać się z materiałów organicznych, metalicznych lub obu, dlatego ten typ zanieczyszczeń można również sklasyfikować jako inne rodzaje.
▲Gazowe zanieczyszczenia molekularne | IONICON
Ponadto zanieczyszczenie płytek można również sklasyfikować jako zanieczyszczenie molekularne, zanieczyszczenie cząstkami i zanieczyszczenie odpadami pochodzącymi z procesu, w zależności od wielkości źródła zanieczyszczenia. Im mniejszy rozmiar cząsteczki zanieczyszczeń, tym trudniej jest je usunąć. W dzisiejszej produkcji podzespołów elektronicznych procedury czyszczenia płytek stanowią 30–40% całego procesu produkcyjnego.
▲Zanieczyszczenia na powierzchni płytek krzemowych | Sieć źródeł obrazu
Czas publikacji: 18 listopada 2024 r