硅酸盐工艺学(水泥)ppt课件.ppt
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14、介绍 本章内容 2 6.1 沾污的类型 沾污(Contamination)是指半导体制造 过程中引入半导体硅片的,任何危害芯片成品 率及电学性能的,不希望有的物质。 沾污经常导致有缺陷的芯片,致命缺陷是导 致硅片上的芯片无法通过电学测试的原因。 3 三道防线: 1. 净化间(clean room) 2. 硅片清洗(wafer cleaning) 3. 吸杂(gettering) 4 净化间沾污分为五类 颗粒 金属杂质 有机物沾污 自然氧化层 静电释放(ESD) 5 颗粒:所有可以落在硅片表面的都称作颗粒。 颗粒来源: 空气 人体 设备 化学品 超级净化空气 风淋吹扫、无尘服、面 罩、手套等 特
15、殊设计及材料 定期清洗 超纯化学品 ,去离子水 后果:电路开路或短路,薄膜针眼或开裂,引起后续沾 污。 一.颗粒沾污 6 各种可能落在芯片表面的颗粒 7 半导体制造中,可以接受的颗粒尺寸的粗略法则是 它必须小于最小器件特征尺寸的一半。 一道工序,引入到硅片中,超过某一关键尺寸的颗 粒数,用术语表征为:每步每片上的颗粒数(PWP )。 在当前生产中应用的颗粒检测装置能检测到的最小 颗粒直径约为0.1微米。 8 二.金属沾污 来源:化学试剂,离子注入、反应离子刻蚀等工艺 化学品和传输管道及容器的反应。 v量级:1010原子/cm2 影响: 在界面形成缺陷,影响器件性能,成品率下降 增加p-n结的漏
16、电流,减少少数载流子的寿命 Fe, Cu, Ni, Cr, W, Ti Na, K, Li 9 金属杂质沉淀到硅表面的机理 n通过金属离子和硅表面终端的氢原子之间的电荷 交换,和硅结合。(难以去除) n氧化时发生:硅在氧化时,杂质会进入 去除方法:使金属原子氧化变成可溶性离子 M Mz+ + z e- 去除溶液:SC-1, SC-2(H2O2:强氧化剂) 还原 氧化 10 金属离子在半导体材料中是高度活动性的,被称 为可动离子沾污(MIC)。当MIC引入到硅片中时, 在整个硅片中移动,严重损害器件电学性能和长期可 靠性。 对于MIC沾污,能迁移到栅结构中的氧化硅界 面,改变开启晶体管所需的阈值
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