Вести - Површинска контаминација вафла и метода детекције

Чистоћа наповршина облатнеће у великој мери утицати на стопу квалификације наредних полупроводничких процеса и производа. До 50% свих губитака приноса је узрокованоповршина облатнеконтаминација.

Предмети који могу изазвати неконтролисане промене у електричним перформансама уређаја или производног процеса уређаја заједнички се називају загађивачи. Загађивачи могу доћи из саме плочице, чисте просторије, процесних алата, процесних хемикалија или воде.Ваферконтаминација се генерално може открити визуелним посматрањем, инспекцијом процеса или употребом сложене аналитичке опреме у коначном тесту уређаја.

▲Загађивачи на површини силицијумских плочица | Мрежа извора слике

Резултати анализе контаминације могу се користити да одразе степен и врсту контаминације на коју се сусрећеваферу одређеном кораку процеса, одређеној машини или целокупном процесу. Према класификацији метода детекције,површина облатнеконтаминација се може поделити на следеће врсте.

Контаминација металом

Контаминација изазвана металима може изазвати дефекте полупроводничких уређаја различитог степена.
Алкални метали или земноалкални метали (Ли, На, К, Ца, Мг, Ба, итд.) могу изазвати струју цурења у пн структури, што заузврат доводи до пробојног напона оксида; Загађење прелазних метала и тешких метала (Фе, Цр, Ни, Цу, Ау, Мн, Пб, итд.) може смањити животни циклус носача, смањити век трајања компоненте или повећати тамну струју када компонента ради.

Уобичајене методе за откривање контаминације металом су тотална рефлексија рендгенске флуоресценције, атомска апсорпциона спектроскопија и масена спектрометрија индуктивно спрегнуте плазме (ИЦП-МС).

▲ Контаминација површине плочице | РесеарцхГате

Контаминација металом може доћи од реагенаса који се користе за чишћење, нагризање, литографија, таложење итд., или од машина које се користе у процесу, као што су пећи, реактори, јонска имплантација, итд., или може бити узрокована непажљивим руковањем плочицама.

Контаминација честицама

Стварне наслаге материјала се обично посматрају откривањем светлости расуте од површинских дефеката. Стога је тачније научно име за контаминацију честицама дефект светлосне тачке. Контаминација честицама може изазвати ефекте блокирања или маскирања у процесима јеткања и литографије.

Током раста или таложења филма, стварају се рупице и микропразнине, а ако су честице велике и проводљиве, могу чак изазвати кратке спојеве.

▲ Формирање контаминације честицама | Мрежа извора слике

Контаминација ситним честицама може изазвати сенке на површини, на пример током фотолитографије. Ако се велике честице налазе између фотомаске и слоја фоторезиста, оне могу смањити резолуцију контактне експозиције.

Поред тога, они могу блокирати убрзане јоне током имплантације јона или сувог нагризања. Честице такође могу бити затворене филмом, тако да има избочина и избочина. Накнадни таложени слојеви могу попуцати или издржати акумулацију на овим локацијама, узрокујући проблеме током излагања.

Органска контаминација

Загађивачи који садрже угљеник, као и везивне структуре повезане са Ц, називају се органском контаминацијом. Органски загађивачи могу изазвати неочекивана хидрофобна својства наповршина облатне, повећавају храпавост површине, стварају магловиту површину, ометају раст епитаксијалног слоја и утичу на ефекат чишћења металне контаминације ако се загађивачи претходно не уклоне.

Таква површинска контаминација се генерално открива инструментима као што су термална десорпција МС, рендгенска фотоелектронска спектроскопија и Ожеова електронска спектроскопија.

▲ Мрежа извора слике

Загађење гасом и загађење воде

Атмосферски молекули и контаминација воде са молекулском величином обично се не уклањају обичним високоефикасним ваздухом за честице (ХЕПА) или ваздушним филтерима са ултра-ниском пенетрацијом (УЛПА). Таква контаминација се обично прати јонском масеном спектрометријом и капиларном електрофорезом.

Неки загађивачи могу припадати више категорија, на пример, честице могу бити састављене од органских или металних материјала, или обоје, тако да се ова врста контаминације такође може класификовати као друге врсте.

▲Газовити молекуларни загађивачи | ИОНИЦОН

Поред тога, контаминација плочице се такође може класификовати као молекуларна контаминација, контаминација честицама и контаминација насталом процесом у зависности од величине извора контаминације. Што је мања величина честице контаминације, то је теже уклонити. У данашњој производњи електронских компоненти, поступци чишћења плочица чине 30% - 40% целокупног производног процеса.