Какво представляват дефектите на частиците?

Дефектите на частиците се отнасят до включванията на малки частици вътре или върху полупроводниковите пластини. Те могат да повредят структурната цялост на полупроводниковите устройства и да причинят електрически повреди като късо съединение и отворена верига. Тъй като тези проблеми, причинени от дефекти на частици, могат сериозно да повлияят на дългосрочната надеждност на полупроводниковите устройства, дефектите на частиците трябва да бъдат строго контролирани при производството на полупроводници.

Според техните позиции и характеристики, дефектите на частиците могат да бъдат разделени на две основни категории: повърхностни частици и частици във филма. Повърхностните частици се отнасят до частиците, които падат върхувафлаповърхност в средата на процеса, обикновено представени като клъстери с остри ъгли. Частиците във филма се отнасят до тези, които попадат във вафлата по време на процеса на образуване на филм и са покрити от последващи филми, с дефекти, вградени в слоя филм.

Как се генерират дефекти на частиците?

Генерирането на дефекти на частиците се причинява от множество фактори. По време на процеса на производство на вафли термичният стрес, причинен от температурни промени и механичният стрес в резултат на манипулирането, обработката и термичната обработка на вафлите, може да доведе до повърхностни пукнатини или отделяне на материала върхувафли, което е една от основните причини за дефектите на частиците. Химическата корозия, причинена от реакционни реагенти и реакционни газове, е друга основна причина за дефекти на частиците. По време на процеса на корозия се произвеждат нежелани продукти или примеси, които се придържат към повърхността на вафлата, за да образуват дефекти на частиците. В допълнение към двата основни фактора, споменати по-горе, примесите в суровините, вътрешното замърсяване на оборудването, прахът в околната среда и оперативните грешки също са често срещани причини за дефекти на частиците.

Как да откриваме и контролираме дефекти на частиците？

Откриването на дефекти на частиците разчита главно на високопрецизна микроскопска технология. Сканиращата електронна микроскопия (SEM) се превърна в основен инструмент за откриване на дефекти поради високата си разделителна способност и възможности за изображения, способни да разкрият морфологията, размера и разпределението на малки частици. Атомно-силовата микроскопия (AFM) картографира триизмерната топография на повърхността чрез откриване на междуатомни сили и има изключително висока прецизност при откриване на дефекти в наномащаб. Оптичните микроскопи се използват за бързо откриване на по-големи дефекти.

За да се контролират дефектите на частиците, трябва да се вземат множество мерки.

1. Прецизно контролиране на параметри като скорост на ецване, дебелина на отлагането, температура и налягане.

2. Използвайте суровини с висока чистота за производство на полупроводникови пластини.

3. Приемете оборудване с висока точност и висока стабилност и извършвайте редовна поддръжка и почистване.

4.Подобрете операторските умения чрез специализирано обучение, стандартизирайте оперативните практики и засилете мониторинга и управлението на процесите.

Необходимо е цялостно да се анализират причините за дефектите на частиците, да се идентифицират точките на замърсяване и да се вземат целеви решения за ефективно намаляване на честотата на дефектите на частиците.