Hírek - Ostya felületi szennyeződés és kimutatási módszere

A tisztaság aostya felületnagyban befolyásolja a későbbi félvezető eljárások és termékek minősítési arányát. Az összes hozamkiesés akár 50%-át az okozzaostya felületszennyeződés.

Azokat a tárgyakat, amelyek ellenőrizhetetlen változást okozhatnak az eszköz elektromos teljesítményében vagy az eszköz gyártási folyamatában, összefoglalóan szennyeződéseknek nevezzük. A szennyeződések származhatnak magából az ostyából, a tiszta helyiségből, a technológiai eszközökből, a technológiai vegyszerekből vagy a vízből.OstyaA szennyeződés általában vizuális megfigyeléssel, folyamatellenőrzéssel vagy összetett analitikai berendezés használatával észlelhető a végső eszköztesztben.

▲ Szennyező anyagok a szilícium lapkák felületén | Képforrás hálózat

A szennyezettségelemzés eredményei felhasználhatók arra, hogy tükrözzék a szennyeződés mértékét és típusátostyaegy bizonyos folyamatlépésben, egy adott gépen vagy a teljes folyamatban. A kimutatási módszerek osztályozása szerintostya felületa szennyeződés a következő típusokra osztható.

Fémszennyeződés

A fémek által okozott szennyeződések a félvezető eszközök különböző mértékű hibáit okozhatják.
Az alkálifémek vagy alkáliföldfémek (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba stb.) szivárgóáramot okozhatnak a pn szerkezetben, ami viszont az oxid áttörési feszültségéhez vezet; Az átmenetifém- és nehézfém-szennyezés (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb stb.) csökkentheti a hordozó életciklusát, csökkentheti az alkatrész élettartamát vagy növelheti a sötétáramot, amikor az alkatrész működik.

A fémszennyeződés kimutatásának általános módszerei a teljes reflexiós röntgenfluoreszcencia, az atomabszorpciós spektroszkópia és az induktív csatolású plazma tömegspektrometria (ICP-MS).

▲ Az ostya felületének szennyeződése | ResearchGate

A fémszennyeződés származhat a tisztításhoz, maratáshoz, litográfiához, leválasztáshoz stb. használt reagensekből, vagy az eljárás során használt gépekből, mint például sütők, reaktorok, ionbeültetés stb., vagy az ostya gondatlan kezelése okozhatja.

Részecskeszennyeződés

A tényleges anyaglerakódásokat általában a felületi hibákból szórt fény észlelésével figyeljük meg. Ezért a részecskeszennyeződés pontosabb tudományos neve a fényponti hiba. A részecskék szennyeződése blokkoló vagy elfedő hatásokat okozhat a maratási és litográfiai folyamatokban.

A film növekedése vagy lerakódása során lyukak és mikroüregek keletkeznek, és ha a részecskék nagyok és vezetőképesek, akár rövidzárlatot is okozhatnak.

▲ Részecskeszennyeződés kialakulása | Képforrás hálózat

Az apró szemcsés szennyeződések árnyékokat okozhatnak a felületen, például a fotolitográfia során. Ha nagy részecskék helyezkednek el a fotomaszk és a fotoreziszt réteg között, csökkenthetik az érintkezési expozíció felbontását.

Ezenkívül blokkolhatják a felgyorsult ionokat az ionimplantáció vagy a száraz maratás során. A részecskéket a fólia is bezárhatja, így vannak dudorok és ütések. A később lerakódott rétegek megrepedhetnek vagy ellenállhatnak a felhalmozódásnak ezeken a helyeken, ami problémákat okozhat az expozíció során.

Szerves szennyeződés

A szenet tartalmazó szennyeződéseket, valamint a C-hez kapcsolódó kötőszerkezeteket szerves szennyeződésnek nevezzük. A szerves szennyeződések váratlan hidrofób tulajdonságokat okozhatnakostya felület, növeli a felület érdességét, homályos felületet eredményez, megzavarja az epitaxiális réteg növekedését, és befolyásolja a fémszennyeződés tisztító hatását, ha a szennyeződéseket nem távolítják el először.

Az ilyen felületi szennyeződéseket általában olyan eszközökkel mutatják ki, mint a termikus deszorpciós MS, a röntgen fotoelektron spektroszkópia és az Auger elektronspektroszkópia.

▲ Képforrás hálózat

Gáz-halmazállapotú szennyeződés és vízszennyezés

A légköri molekulákat és a molekulaméretű vízszennyeződést általában nem távolítják el a nagy hatékonyságú részecskelevegő (HEPA) vagy az ultra-alacsony behatolású levegőszűrők (ULPA). Az ilyen szennyeződést általában iontömegspektrometriával és kapilláris elektroforézissel követik nyomon.

Egyes szennyeződések több kategóriába is tartozhatnak, például a részecskék szerves vagy fémes anyagokból, vagy mindkettőből állhatnak, így az ilyen típusú szennyeződések más típusokba is besorolhatók.

▲ Gáz-halmazállapotú molekuláris szennyeződések | IONICON

Ezen túlmenően az ostyaszennyeződés molekuláris szennyeződések, szemcsés szennyeződések és gyártási eredetű törmelékszennyeződések csoportjába is sorolható a szennyező forrás nagysága szerint. Minél kisebb a szennyeződés részecske mérete, annál nehezebb eltávolítani. Napjaink elektronikai alkatrészgyártásában az ostyatisztítási eljárások a teljes gyártási folyamat 30-40%-át teszik ki.