Noutăți - Contaminarea suprafeței napolitanelor și metoda ei de detectare

Curățenia dinsuprafata napolitaneiva afecta foarte mult rata de calificare a proceselor și produselor semiconductoare ulterioare. Până la 50% din toate pierderile de randament sunt cauzate desuprafata napolitaneicontaminare.

Obiectele care pot provoca modificări necontrolate în performanța electrică a dispozitivului sau în procesul de fabricație a dispozitivului sunt denumite în mod colectiv contaminanți. Contaminanții pot proveni din napolitana în sine, camera curată, instrumentele de proces, substanțele chimice de proces sau apă.Napolitanacontaminarea poate fi detectată în general prin observare vizuală, inspecție a procesului sau prin utilizarea unui echipament analitic complex în testul final al dispozitivului.

▲Contaminanți de pe suprafața plachetelor de siliciu | Rețeaua sursei imaginii

Rezultatele analizei de contaminare pot fi utilizate pentru a reflecta gradul și tipul de contaminare întâlnit denapolitanaîntr-o anumită etapă a procesului, o anumită mașină sau întregul proces. Conform clasificării metodelor de detectare,suprafata napolitaneicontaminarea poate fi împărțită în următoarele tipuri.

Contaminare cu metale

Contaminarea cauzată de metale poate cauza defecte ale dispozitivului semiconductor de diferite grade.
Metalele alcaline sau metalele alcalino-pământoase (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba etc.) pot provoca curent de scurgere în structura pn, care, la rândul său, duce la tensiunea de rupere a oxidului; Poluarea cu metale de tranziție și metale grele (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb etc.) poate reduce ciclul de viață al purtătorului, poate reduce durata de viață a componentei sau poate crește curentul de întuneric atunci când componenta funcționează.

Metodele obișnuite pentru detectarea contaminării cu metale sunt fluorescența cu raze X cu reflexie totală, spectroscopia de absorbție atomică și spectrometria de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS).

▲ Contaminarea suprafeței plachetei | ResearchGate

Contaminarea cu metal poate proveni de la reactivii utilizați la curățare, gravare, litografie, depunere etc., sau de la mașinile utilizate în proces, cum ar fi cuptoare, reactoare, implantare de ioni etc., sau poate fi cauzată de manipularea neglijentă a plachetelor.

Contaminarea cu particule

Depunerile reale de material sunt de obicei observate prin detectarea luminii împrăștiate din defectele de suprafață. Prin urmare, denumirea științifică mai precisă pentru contaminarea cu particule este defectul punctului de lumină. Contaminarea cu particule poate provoca efecte de blocare sau de mascare în procesele de gravare și litografie.

În timpul creșterii sau depunerii filmului, se generează găuri și microgoluri, iar dacă particulele sunt mari și conductoare, pot provoca chiar scurtcircuite.

▲ Formarea de contaminare cu particule | Rețeaua sursei imaginii

Contaminarea cu particule mici poate provoca umbre pe suprafață, cum ar fi în timpul fotolitografiei. Dacă particulele mari sunt situate între fotomască și stratul de fotorezist, acestea pot reduce rezoluția expunerii de contact.

În plus, pot bloca ionii accelerați în timpul implantării ionice sau gravării uscate. Particulele pot fi, de asemenea, închise de film, astfel încât să apară denivelări și denivelări. Straturile depuse ulterioare pot crăpa sau pot rezista acumulării în aceste locuri, cauzând probleme în timpul expunerii.

Contaminare organică

Contaminanții care conțin carbon, precum și structurile de legătură asociate cu C, se numesc contaminare organică. Contaminanții organici pot provoca proprietăți hidrofobe neașteptate asuprasuprafata napolitanei, crește rugozitatea suprafeței, produce o suprafață cețoasă, perturbă creșterea stratului epitaxial și afectează efectul de curățare al contaminării cu metal dacă contaminanții nu sunt îndepărtați mai întâi.

O astfel de contaminare a suprafeței este în general detectată de instrumente precum MS de desorbție termică, spectroscopie de fotoelectroni cu raze X și spectroscopie de electroni Auger.

▲ Rețea sursă de imagine

Contaminarea gazoasă și contaminarea apei

Moleculele atmosferice și contaminarea apei cu dimensiunea moleculară nu sunt, de obicei, îndepărtate de filtrele de aer obișnuite cu particule de înaltă eficiență (HEPA) sau filtre de aer cu penetrare ultra-scăzută (ULPA). O astfel de contaminare este de obicei monitorizată prin spectrometrie de masă ionică și electroforeză capilară.

Unii contaminanți pot aparține mai multor categorii, de exemplu, particulele pot fi compuse din materiale organice sau metalice, sau ambele, astfel încât acest tip de contaminare poate fi, de asemenea, clasificat ca alte tipuri.

▲Contaminanți moleculari gazoși | IONICON

În plus, contaminarea plachetelor poate fi, de asemenea, clasificată ca contaminare moleculară, contaminare cu particule și contaminare cu resturi derivate din proces, în funcție de dimensiunea sursei de contaminare. Cu cât dimensiunea particulei de contaminare este mai mică, cu atât este mai dificil de îndepărtat. În producția de componente electronice de astăzi, procedurile de curățare a plachetelor reprezintă 30% - 40% din întregul proces de producție.