News - Wafer Surface Kontaminatioun a seng Detektiounsmethod

Der Propretéit vun derwafer Uewerflächwäert d'Qualifikatiounsquote vu spéider Hallefleitprozesser a Produkter staark beaflossen. Bis zu 50% vun all Rendementverloschter ginn duerchwafer UewerflächKontaminatioun.

Objekter déi onkontrolléiert Verännerungen an der elektrescher Leeschtung vum Apparat oder dem Apparat Fabrikatiounsprozess verursaache kënnen, ginn kollektiv als Verschmotzung bezeechent. Verschmotzunge kënnen aus der Wafer selwer kommen, aus dem propperem Raum, Prozessinstrumenter, Prozesschemikalien oder Waasser.WaferKontaminatioun kann allgemeng duerch visuell Observatioun, Prozessinspektioun oder d'Benotzung vu komplexen analyteschen Ausrüstung am finalen Apparattest festgestallt ginn.

▲Verschmotzung op der Uewerfläch vu Siliziumwaferen | Bild Quell Reseau

D'Resultater vun der Kontaminatiounsanalyse kënne benotzt ginn fir de Grad an d'Art vun der Kontaminatioun ze reflektéieren déi vun der begéint asswaferan engem bestëmmte Prozess Schrëtt, eng spezifesch Maschinn oder de globale Prozess. No der Klassifikatioun vun Detektiounsmethoden,wafer UewerflächKontaminatioun kann an déi folgend Zorte opgedeelt ginn.

Metallkontaminatioun

Kontaminatioun duerch Metalle verursaacht kann Halbleitergerätsfehler vu verschiddene Grad verursaachen.
Alkalimetaller oder alkalesche Äerdmetaller (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba, asw.) kënnen Leckstroum an der pn Struktur verursaachen, wat dann zu der Ofbauspannung vum Oxid féiert; Iwwergangsmetall a Schwéiermetall (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb, etc.) Verschmotzung kann den Träger Liewenszyklus reduzéieren, d'Liewensdauer vun der Komponent reduzéieren oder den donkelen Stroum erhéijen wann de Komponent funktionnéiert.

Gemeinsam Methode fir Metallkontaminatioun z'entdecken sinn total Reflexioun Röntgenfluoreszenz, Atomabsorptionsspektroskopie an induktiv gekoppelt Plasma Massespektrometrie (ICP-MS).

▲ Wafer Uewerfläch kontaminéierte | Fuerschung Gate

Metallkontaminatioun kann aus Reagenz kommen, déi an der Botzen, Ätzen, Lithographie, Oflagerung, asw., oder vun de Maschinnen, déi am Prozess benotzt ginn, wéi Uewen, Reaktoren, Ionimplantatioun, etc.

Partikelkontaminatioun

Tatsächlech Materialdepositioune ginn normalerweis beobachtet andeems d'Liicht aus Uewerflächefehler verstreet gëtt. Dofir ass de méi genaue wëssenschaftleche Numm fir Partikelkontaminatioun Liichtpunktdefekt. Partikelkontaminatioun kann Blockéierungs- oder Maskeeffekter bei Ätzen a Lithographieprozesser verursaachen.

Wärend dem Filmwachstum oder Oflagerung ginn Pinholes a Mikrovoiden generéiert, a wann d'Partikel grouss a konduktiv sinn, kënne se souguer Kuerzschluss verursaachen.

▲ Bildung vu Partikelkontaminatioun | Bild Quell Reseau

Kleng Partikelkontaminatioun kann Schatten op der Uewerfläch verursaachen, sou wéi während der Photolithographie. Wa grouss Partikelen tëscht der Photomask an der Photoresistschicht sinn, kënne se d'Resolutioun vun der Kontaktbelaaschtung reduzéieren.

Zousätzlech kënne si beschleunegt Ionen wärend der Ionimplantatioun oder dréchen Ätzen blockéieren. Partikel kënnen och vum Film zougemaach ginn, sou datt et Knollen a Knollen gëtt. Déi spéider deposéiert Schichten kënne knacken oder d'Akkumulation op dëse Plazen widderstoen, wat Problemer während der Beliichtung verursaacht.

Organesch Kontaminatioun

Kontaminanten mat Kuelestoff, souwéi Bindungsstrukturen verbonne mat C, ginn organesch Kontaminatioun genannt. Organesch Verschmotzung kann onerwaart hydrophobesch Eegeschaften op der verursaachenwafer Uewerfläch, Erhéijung Uewerfläch roughness, produzéiere eng niwweleg Uewerfläch, epitaxial Layer Wuesstem stéieren, an Afloss op d'Botzen Effet vun Metal Kontaminatioun wann d'Verschmotzung net éischt geläscht ginn.

Esou Uewerflächenkontaminatioun gëtt allgemeng duerch Instrumenter wéi thermesch Desorptioun MS, Röntgenfotoelektronespektroskopie an Auger-Elektronspektroskopie festgestallt.

▲ Bildquellnetz

Gaskontaminatioun a Waasserkontaminatioun

Atmosphäresch Moleküle a Waasserverschmotzung mat molekulare Gréisst ginn normalerweis net duerch gewéinlech héicheffizient Partikelluft (HEPA) oder ultra-niddereg Penetratiounsluftfilter (ULPA) geläscht. Esou Kontaminatioun gëtt normalerweis duerch Ionemassspektrometrie a Kapillar Elektrophorese iwwerwaacht.

E puer Kontaminanten kënnen zu verschidde Kategorien gehéieren, zum Beispill, Partikele kënnen aus organeschen oder metallesche Materialien zesummegesat sinn, oder béid, sou datt dës Zort Kontaminatioun och als aner Zorte klasséiert ka ginn.

▲Gasous molekulare kontaminanten | IONICON

Zousätzlech kann Waferkontaminatioun och als molekulare Kontaminatioun, Partikelkontaminatioun, a Prozess-ofgeleet Schuttkontaminatioun klasséiert ginn no der Gréisst vun der Kontaminatiounsquell. Wat méi kleng d'Gréisst vum Kontaminatiounspartikel ass, dest méi schwéier ass et ze entfernen. An der heiteger elektronescher Komponentfabrikatioun, wafer Botzenprozeduren ausmaachen 30% - 40% vum ganze Produktiounsprozess.