La neteja delsuperfície de l'hòstiaafectarà molt la taxa de qualificació dels processos i productes de semiconductors posteriors. Fins al 50% de totes les pèrdues de rendiment són causades persuperfície de l'hòstiacontaminació.
Els objectes que poden provocar canvis incontrolats en el rendiment elèctric del dispositiu o en el procés de fabricació del dispositiu s'anomenen conjuntament contaminants. Els contaminants poden provenir de la mateixa hòstia, de la sala neta, d'eines de procés, de productes químics de procés o d'aigua.HòstiaLa contaminació generalment es pot detectar mitjançant l'observació visual, la inspecció del procés o l'ús d'equips analítics complexos en la prova final del dispositiu.
▲Contaminants a la superfície de les hòsties de silici | Xarxa d'origen de la imatge
Els resultats de l'anàlisi de contaminació es poden utilitzar per reflectir el grau i el tipus de contaminació amb què es trobahòstiaen un pas determinat del procés, una màquina específica o el procés global. Segons la classificació dels mètodes de detecció,superfície de l'hòstiaLa contaminació es pot dividir en els següents tipus.
Contaminació metàl·lica
La contaminació causada pels metalls pot provocar defectes dels dispositius semiconductors de diferents graus.
Els metalls alcalins o els metalls alcalinotèrres (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba, etc.) poden provocar corrents de fuga a l'estructura pn, que al seu torn condueixen a la tensió de ruptura de l'òxid; La contaminació de metalls de transició i metalls pesants (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb, etc.) pot reduir el cicle de vida del portador, reduir la vida útil del component o augmentar el corrent fosc quan el component funciona.
Els mètodes habituals per detectar la contaminació metàl·lica són la fluorescència de raigs X de reflexió total, l'espectroscòpia d'absorció atòmica i l'espectrometria de masses de plasma acoblat inductiu (ICP-MS).
▲ Contaminació de la superfície de les hòsties | ResearchGate
La contaminació metàl·lica pot provenir de reactius utilitzats en neteja, gravat, litografia, deposició, etc., o de les màquines utilitzades en el procés, com ara forns, reactors, implantació d'ions, etc., o pot ser causada per una manipulació descuidada de les hòsties.
Contaminació per partícules
Els dipòsits de material reals solen observar-se mitjançant la detecció de llum dispersa per defectes superficials. Per tant, el nom científic més precís per a la contaminació per partícules és defecte del punt de llum. La contaminació per partícules pot causar efectes de bloqueig o emmascarament en els processos de gravat i litografia.
Durant el creixement o la deposició de la pel·lícula, es generen forats i microbuits, i si les partícules són grans i conductores, fins i tot poden provocar curtcircuits.
▲ Formació de contaminació per partícules | Xarxa d'origen de la imatge
La contaminació de partícules minúscules pot causar ombres a la superfície, com ara durant la fotolitografia. Si les partícules grans es troben entre la fotomàscara i la capa de fotoresistent, poden reduir la resolució de l'exposició de contacte.
A més, poden bloquejar ions accelerats durant la implantació iònica o el gravat en sec. Les partícules també poden estar tancades per la pel·lícula, de manera que hi ha cops i cops. Les capes dipositades posteriors poden trencar-se o resistir l'acumulació en aquests llocs, causant problemes durant l'exposició.
Contaminació orgànica
Els contaminants que contenen carboni, així com les estructures d'enllaç associades amb C, s'anomenen contaminació orgànica. Els contaminants orgànics poden causar propietats hidrofòbiques inesperades a lasuperfície de l'hòstia, augmenta la rugositat de la superfície, produeix una superfície borrosa, interromp el creixement de la capa epitaxial i afecta l'efecte de neteja de la contaminació metàl·lica si no s'eliminen primer els contaminants.
Aquesta contaminació superficial generalment es detecta mitjançant instruments com ara MS de desorció tèrmica, espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X i espectroscòpia d'electrons Auger.
▲ Xarxa d'origen de la imatge
Contaminació gasosa i contaminació de l'aigua
Les molècules atmosfèriques i la contaminació de l'aigua amb mida molecular no s'eliminen normalment amb l'aire de partícules d'alta eficiència (HEPA) o els filtres d'aire de penetració ultra baixa (ULPA). Aquesta contaminació normalment es controla mitjançant espectrometria de masses iòniques i electroforesi capil·lar.
Alguns contaminants poden pertànyer a múltiples categories, per exemple, les partícules poden estar compostes per materials orgànics o metàl·lics, o ambdues, de manera que aquest tipus de contaminació també es pot classificar com a altres tipus.
▲Contaminants moleculars gasosos | IONICO
A més, la contaminació de les hòsties també es pot classificar com a contaminació molecular, contaminació per partícules i contaminació de deixalles derivades del procés segons la mida de la font de contaminació. Com més petita sigui la mida de la partícula de contaminació, més difícil serà d'eliminar-la. En la fabricació de components electrònics actuals, els procediments de neteja d'hòsties representen entre el 30% i el 40% de tot el procés de producció.
▲Contaminants a la superfície de les hòsties de silici | Xarxa d'origen de la imatge
Hora de publicació: 18-nov-2024