वेफर सतह प्रदूषण र यसको पत्ता लगाउने विधि

को सरसफाईवेफर सतहपछिल्ला अर्धचालक प्रक्रियाहरू र उत्पादनहरूको योग्यता दरलाई धेरै असर गर्नेछ। सबै उपज हानि को 50% सम्म को कारण होवेफर सतहप्रदूषण।

यन्त्रको विद्युतीय कार्यसम्पादन वा उपकरण निर्माण प्रक्रियामा अनियन्त्रित परिवर्तनहरू ल्याउन सक्ने वस्तुहरूलाई सामूहिक रूपमा दूषित पदार्थ भनिन्छ। प्रदूषकहरू वेफर, सफा कोठा, प्रक्रिया उपकरण, प्रक्रिया रसायन वा पानीबाट आउन सक्छ।वेफरदूषितता सामान्यतया दृश्य अवलोकन, प्रक्रिया निरीक्षण, वा अन्तिम उपकरण परीक्षणमा जटिल विश्लेषणात्मक उपकरणको प्रयोगद्वारा पत्ता लगाउन सकिन्छ।

▲सिलिकन वेफर्सको सतहमा रहेका प्रदूषकहरू | छवि स्रोत नेटवर्क

प्रदूषण विश्लेषणको नतिजाहरू द्वारा सामना गरिएको प्रदूषणको डिग्री र प्रकार प्रतिबिम्बित गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।वेफरएक निश्चित प्रक्रिया चरणमा, एक विशेष मेसिन वा समग्र प्रक्रिया। पत्ता लगाउने विधिहरूको वर्गीकरण अनुसार,वेफर सतहप्रदूषणलाई निम्न प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ।

धातु प्रदूषण

धातुहरूको कारणले हुने प्रदूषणले विभिन्न डिग्रीको अर्धचालक उपकरण दोषहरू निम्त्याउन सक्छ।
क्षारीय धातुहरू वा क्षारीय पृथ्वी धातुहरू (Li, Na, K, Ca, Mg, Ba, आदि) ले pn संरचनामा चुहावट प्रवाह हुन सक्छ, जसले अक्साइडको ब्रेकडाउन भोल्टेज निम्त्याउँछ; ट्रान्जिसन मेटल र हेभी मेटल (Fe, Cr, Ni, Cu, Au, Mn, Pb, आदि) प्रदूषणले वाहकको जीवन चक्र घटाउन सक्छ, कम्पोनेन्टको सेवा जीवन घटाउन सक्छ वा कम्पोनेन्टले काम गरिरहेको बेला अँध्यारो प्रवाह बढाउन सक्छ।

धातु प्रदूषण पत्ता लगाउनका लागि सामान्य विधिहरू कुल प्रतिबिम्ब एक्स-रे प्रतिदीप्ति, परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी र प्रेरक रूपमा जोडिएको प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (ICP-MS) हुन्।

▲ वेफर सतह प्रदूषण | अनुसन्धान गेट

धातु प्रदूषण सफाई, नक्काशी, लिथोग्राफी, डिपोजिसन, इत्यादिमा प्रयोग हुने अभिकर्मकहरूबाट आउन सक्छ, वा प्रक्रियामा प्रयोग हुने मेसिनहरू, जस्तै ओभन, रिएक्टरहरू, आयन इम्प्लान्टेशन, इत्यादिबाट आउन सक्छ, वा यो लापरवाह वेफर ह्यान्डलिङको कारण हुन सक्छ।

कण प्रदूषण

वास्तविक सामग्री निक्षेपहरू सामान्यतया सतह दोषहरूबाट छरिएको प्रकाश पत्ता लगाएर अवलोकन गरिन्छ। तसर्थ, कण संदूषणको लागि अझ सही वैज्ञानिक नाम प्रकाश-बिन्दु दोष हो। कण प्रदूषणले नक्काशी र लिथोग्राफी प्रक्रियाहरूमा अवरुद्ध वा मास्किङ प्रभावहरू निम्त्याउन सक्छ।

फिल्मको वृद्धि वा जम्मा गर्दा, पिनहोलहरू र माइक्रोभाइडहरू उत्पन्न हुन्छन्, र यदि कणहरू ठूला र प्रवाहक हुन्छन् भने, तिनीहरूले सर्ट सर्किट पनि निम्त्याउन सक्छन्।

▲ कण प्रदूषण को गठन | छवि स्रोत नेटवर्क

सानो कण प्रदूषणले सतहमा छायाँ निम्त्याउन सक्छ, जस्तै फोटोलिथोग्राफीको समयमा। यदि ठूला कणहरू फोटोमास्क र फोटोरेसिस्ट तहको बीचमा अवस्थित छन् भने, तिनीहरूले सम्पर्क एक्सपोजरको रिजोल्युसन कम गर्न सक्छन्।

थप रूपमा, तिनीहरूले आयन प्रत्यारोपण वा सुख्खा नक्काशीको समयमा द्रुत आयनहरू रोक्न सक्छन्। कणहरू पनि फिल्म द्वारा संलग्न हुन सक्छ, ताकि त्यहाँ बम्प र बम्पहरू छन्। पछि जम्मा गरिएका तहहरूले यी स्थानहरूमा जम्मा हुनलाई क्र्याक वा प्रतिरोध गर्न सक्छ, एक्सपोजरको समयमा समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ।

जैविक प्रदूषण

कार्बन युक्त प्रदूषकहरू, साथै C सँग सम्बन्धित बन्धन संरचनाहरूलाई जैविक प्रदूषण भनिन्छ। जैविक प्रदूषकहरूले अप्रत्याशित हाइड्रोफोबिक गुणहरू निम्त्याउन सक्छवेफर सतह, सतहको नरमपन बढाउनुहोस्, धुंधला सतह उत्पादन गर्नुहोस्, एपिटेक्सियल तहको वृद्धिमा बाधा पुर्‍याउनुहोस्, र यदि प्रदूषकहरूलाई पहिले हटाइएन भने धातु प्रदूषणको सफाई प्रभावलाई असर गर्छ।

यस्तो सतह प्रदूषण सामान्यतया थर्मल डिसोर्प्शन एमएस, एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी, र औगर इलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी जस्ता उपकरणहरू द्वारा पत्ता लगाइन्छ।

▲छवि स्रोत नेटवर्क

ग्यास प्रदूषण र पानी प्रदूषण

वायुमण्डलीय अणुहरू र आणविक आकारको पानी प्रदूषण सामान्यतया साधारण उच्च-दक्षता कण वायु (HEPA) वा अल्ट्रा-लो प्रवेश एयर फिल्टर (ULPA) द्वारा हटाइँदैन। यस्तो प्रदूषण सामान्यतया आयन मास स्पेक्ट्रोमेट्री र केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा निगरानी गरिन्छ।

केही प्रदूषकहरू धेरै कोटिहरूमा हुन सक्छन्, उदाहरणका लागि, कणहरू जैविक वा धातु सामग्रीहरू, वा दुवैबाट बनेका हुन सक्छन्, त्यसैले यस प्रकारको प्रदूषणलाई अन्य प्रकारका रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

 

▲ग्यास आणविक दूषित पदार्थ | IONICON

थप रूपमा, वेफर प्रदूषणलाई आणविक प्रदूषण, कण प्रदूषण, र प्रदुषण स्रोतको आकार अनुसार प्रक्रिया-व्युत्पन्न मलबे प्रदूषणको रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। दूषित कणको आकार जति सानो हुन्छ, यसलाई हटाउन त्यति नै गाह्रो हुन्छ। आजको इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्ट निर्माणमा, वेफर सफाई प्रक्रियाले सम्पूर्ण उत्पादन प्रक्रियाको 30% - 40% को लागी खाता बनाउँछ।

 

▲सिलिकन वेफर्सको सतहमा रहेका प्रदूषकहरू | छवि स्रोत नेटवर्क