Balita - Kontaminasyon sa ibabaw ng ostiya at paraan ng pagtuklas nito

Ang kalinisan ng mgaibabaw ng ostiyaay lubos na makakaapekto sa antas ng kwalipikasyon ng mga kasunod na proseso at produkto ng semiconductor. Hanggang 50% ng lahat ng pagkalugi ng ani ay sanhi ngibabaw ng ostiyakontaminasyon.

Ang mga bagay na maaaring magdulot ng hindi nakokontrol na mga pagbabago sa electrical performance ng device o ang proseso ng pagmamanupaktura ng device ay sama-samang tinutukoy bilang mga contaminant. Ang mga kontaminant ay maaaring magmula sa ostiya mismo, sa malinis na silid, mga tool sa proseso, mga kemikal na proseso o tubig.OstiyaAng kontaminasyon ay karaniwang makikita sa pamamagitan ng visual na obserbasyon, proseso ng inspeksyon, o paggamit ng kumplikadong analytical na kagamitan sa huling pagsubok ng device.

▲Mga kontaminante sa ibabaw ng mga wafer ng silicon | Network ng pinagmulan ng larawan

Ang mga resulta ng pagsusuri sa kontaminasyon ay maaaring gamitin upang ipakita ang antas at uri ng kontaminasyon na nakatagpo ngostiyasa isang tiyak na hakbang sa proseso, isang partikular na makina o sa pangkalahatang proseso. Ayon sa pag-uuri ng mga pamamaraan ng pagtuklas,ibabaw ng ostiyaang kontaminasyon ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na uri.

Kontaminasyon ng metal

Ang kontaminasyong dulot ng mga metal ay maaaring magdulot ng mga depekto ng aparatong semiconductor sa iba't ibang antas.
Ang mga alkalina na metal o alkaline earth metal (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba, atbp.) ay maaaring magdulot ng leakage current sa pn structure, na humahantong naman sa breakdown voltage ng oxide; transition metal at heavy metal (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb, atbp.) Maaaring bawasan ng polusyon ang ikot ng buhay ng carrier, bawasan ang buhay ng serbisyo ng component o pataasin ang dark current kapag gumagana ang component.

Ang mga karaniwang pamamaraan para sa pag-detect ng kontaminasyon ng metal ay ang kabuuang reflection X-ray fluorescence, atomic absorption spectroscopy at inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).

▲ Kontaminasyon sa ibabaw ng ostiya | ResearchGate

Ang kontaminasyon ng metal ay maaaring magmula sa mga reagents na ginagamit sa paglilinis, pag-ukit, lithography, deposition, atbp., o mula sa mga makina na ginamit sa proseso, tulad ng mga oven, reactor, ion implantation, atbp., o maaaring sanhi ito ng walang ingat na paghawak ng wafer.

Kontaminasyon ng particle

Ang aktwal na mga deposito ng materyal ay karaniwang sinusunod sa pamamagitan ng pag-detect ng liwanag na nakakalat mula sa mga depekto sa ibabaw. Samakatuwid, ang mas tumpak na pang-agham na pangalan para sa kontaminasyon ng butil ay light-point defect. Ang kontaminasyon ng butil ay maaaring magdulot ng mga epekto ng pagharang o pag-mask sa mga proseso ng pag-ukit at lithography.

Sa panahon ng paglaki o pag-deposition ng pelikula, nabubuo ang mga pinhole at microvoids, at kung ang mga particle ay malaki at conductive, maaari pa itong maging sanhi ng mga short circuit.

▲ Pagbuo ng kontaminasyon ng butil | Network ng pinagmulan ng larawan

Ang kontaminasyon ng maliliit na butil ay maaaring magdulot ng mga anino sa ibabaw, tulad ng sa panahon ng photolithography. Kung ang malalaking particle ay matatagpuan sa pagitan ng photomask at ng photoresist layer, maaari nilang bawasan ang resolution ng contact exposure.

Bilang karagdagan, maaari nilang harangan ang pinabilis na mga ion sa panahon ng ion implantation o dry etching. Ang mga partikulo ay maaari ding nakapaloob sa pelikula, upang magkaroon ng mga bukol at bukol. Ang mga kasunod na idinepositong layer ay maaaring pumutok o lumaban sa akumulasyon sa mga lokasyong ito, na magdulot ng mga problema sa panahon ng pagkakalantad.

Organikong kontaminasyon

Ang mga contaminant na naglalaman ng carbon, gayundin ang mga bonding structure na nauugnay sa C, ay tinatawag na organic contamination. Ang mga organikong contaminant ay maaaring magdulot ng hindi inaasahang hydrophobic properties saibabaw ng ostiya, dagdagan ang pagkamagaspang sa ibabaw, gumawa ng malabo na ibabaw, guluhin ang paglaki ng epitaxial layer, at makakaapekto sa epekto ng paglilinis ng kontaminasyon ng metal kung hindi muna maalis ang mga kontaminant.

Ang nasabing kontaminasyon sa ibabaw ay karaniwang nakikita ng mga instrumento tulad ng thermal desorption MS, X-ray photoelectron spectroscopy, at Auger electron spectroscopy.

▲Pinagmulan ng larawan network

Gaseous contamination at water contamination

Ang mga molekula sa atmospera at kontaminasyon ng tubig na may sukat ng molekular ay karaniwang hindi inaalis ng ordinaryong high-efficiency particulate air (HEPA) o ultra-low penetration air filter (ULPA). Ang ganitong kontaminasyon ay karaniwang sinusubaybayan ng ion mass spectrometry at capillary electrophoresis.

Ang ilang mga contaminant ay maaaring kabilang sa maraming kategorya, halimbawa, ang mga particle ay maaaring binubuo ng mga organiko o metal na materyales, o pareho, kaya ang ganitong uri ng kontaminasyon ay maaari ding uriin bilang iba pang mga uri.

▲Gaseous molecular contaminants | IIONICON

Bilang karagdagan, ang wafer contamination ay maaari ding uriin bilang molecular contamination, particle contamination, at process-derived debris contamination ayon sa laki ng contamination source. Kung mas maliit ang sukat ng particle ng kontaminasyon, mas mahirap itong alisin. Sa paggawa ng electronic component ngayon, ang mga pamamaraan ng paglilinis ng wafer ay nagkakahalaga ng 30% - 40% ng buong proseso ng produksyon.