Hvad er partikelfejlene?

Partikeldefekter refererer til de små partikelindeslutninger inde i eller på halvlederskiverne. De kan beskadige den strukturelle integritet af halvlederenheder og forårsage elektriske fejl såsom kortslutninger og åbne kredsløb. Da disse problemer forårsaget af partikeldefekter alvorligt kan påvirke den langsigtede pålidelighed af halvlederenheder, skal partikelfejl kontrolleres strengt i halvlederfremstilling.

I henhold til deres positioner og karakteristika kan partikeldefekter opdeles i to hovedkategorier: overfladepartikler og in-film partikler. Overfladepartikler refererer til de partikler, der falder påoblatoverflade i procesmiljøet, normalt præsenteret som klynger med skarpe hjørner. In-film-partikler refererer til dem, der falder ind i waferen under filmdannelsesprocessen og er dækket af efterfølgende film med defekter indlejret i filmlaget.

Hvordan opstår partikelfejl?

Generering af partikelfejl er forårsaget af flere faktorer. Under waferfremstillingsprocessen kan termisk stress forårsaget af temperaturændringer og mekanisk stress som følge af håndtering, forarbejdning og varmebehandling af wafere føre til overfladerevner eller materialeafgivelse påoblater, hvilket er en af ​​hovedårsagerne til partikelfejl. Kemisk korrosion forårsaget af reaktionsreagenser og reaktionsgasser er en anden hovedårsag til partikelfejl. Under korrosionsprocessen produceres uønskede produkter eller urenheder, som klæber til waferoverfladen for at danne partikelfejl. Ud over de to hovedfaktorer nævnt ovenfor er urenheder i råmaterialer, intern forurening af udstyr, miljøstøv og driftsfejl også almindelige årsager til partikelfejl.

Hvordan opdager og kontrollerer man partikelfejl?

Påvisningen af ​​partikelfejl er hovedsageligt afhængig af højpræcisionsmikroskopiteknologi. Scanningelektronmikroskopi (SEM) er blevet et kerneværktøj til defektdetektering på grund af dets høje opløsning og billeddannelsesevne, der er i stand til at afsløre morfologien, størrelsen og fordelingen af ​​bittesmå partikler. Atomisk kraftmikroskopi (AFM) kortlægger tredimensionel overfladetopografi ved at detektere interatomiske kræfter og har ekstrem høj præcision i detektering af nanoskala. Optiske mikroskoper bruges til hurtig screening af større defekter.

For at kontrollere partikelfejl skal der træffes flere foranstaltninger.

1. Kontroller præcist parametre såsom ætsningshastighed, aflejringstykkelse, temperatur og tryk.

2. Brug råmaterialer med høj renhed til fremstilling af halvlederwafer.

3. Adopter højpræcisions- og højstabilitetsudstyr og udfør regelmæssig vedligeholdelse og rengøring.

4.Forbedre operatørens færdigheder gennem specialiseret træning, standardisere operationel praksis og styrke procesovervågning og -styring.

Det er nødvendigt grundigt at analysere årsagerne til partikelfejl, identificere forureningspunkterne og tage målrettede løsninger for effektivt at reducere forekomsten af ​​partikelfejl.