Kokie yra dalelių defektai?

Dalelių defektai reiškia mažus kietųjų dalelių intarpus puslaidininkinių plokštelių viduje arba ant jų. Jie gali pažeisti puslaidininkinių įtaisų konstrukcinį vientisumą ir sukelti elektros gedimus, tokius kaip trumpasis jungimas ir atviros grandinės. Kadangi šios problemos, kurias sukelia dalelių defektai, gali rimtai paveikti ilgalaikį puslaidininkinių įtaisų patikimumą, puslaidininkių gamyboje dalelių defektai turi būti griežtai kontroliuojami.

Pagal jų padėtį ir charakteristikas dalelių defektai gali būti suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: paviršiaus daleles ir daleles plėvelėje. Paviršiaus dalelės reiškia daleles, kurios patenka antvaflįpaviršius proceso aplinkoje, paprastai pateikiamas kaip klasteriai su aštriais kampais. Plėvelėje esančios dalelės reiškia tos, kurios patenka į plokštelę plėvelės formavimo proceso metu ir yra padengtos vėlesnėmis plėvelėmis, kurių defektai yra įterpti į plėvelės sluoksnį.

Kaip susidaro dalelių defektai?

Dalelių defektų atsiradimą lemia keli veiksniai. Plokščių gamybos proceso metu dėl temperatūros pokyčių atsirandantis terminis įtempis ir mechaninis įtempis, atsirandantis apdorojant, apdorojant ir termiškai apdorojant plokšteles, gali sukelti paviršiaus įtrūkimus arba medžiagos išsiliejimą.vafliai, kuri yra viena iš pagrindinių dalelių defektų priežasčių. Kita pagrindinė dalelių defektų priežastis yra cheminė korozija, kurią sukelia reakcijos reagentai ir reakcijos dujos. Korozijos proceso metu susidaro nepageidaujami produktai ar priemaišos, kurios prilimpa prie plokštelės paviršiaus ir susidaro dalelių defektai. Be dviejų pirmiau minėtų pagrindinių veiksnių, dažnos dalelių defektų priežastys yra žaliavų priemaišos, vidinis įrangos užterštumas, aplinkos dulkės ir veikimo klaidos.

Kaip aptikti ir kontroliuoti dalelių defektus?

Dalelių defektų aptikimas daugiausia priklauso nuo didelio tikslumo mikroskopijos technologijos. Skenuojanti elektroninė mikroskopija (SEM) tapo pagrindine defektų aptikimo priemone dėl didelės skiriamosios gebos ir vaizdo gavimo galimybių, galinčių atskleisti mažų dalelių morfologiją, dydį ir pasiskirstymą. Atominės jėgos mikroskopija (AFM) atvaizduoja trimatę paviršiaus topografiją aptikdama tarpatomines jėgas ir pasižymi itin dideliu nanoskalės defektų aptikimo tikslumu. Optiniai mikroskopai naudojami greitam didesnių defektų patikrinimui.

Norint kontroliuoti dalelių defektus, reikia imtis kelių priemonių.

1. Tiksliai valdykite tokius parametrus kaip ėsdinimo greitis, nusodinimo storis, temperatūra ir slėgis.

2. Puslaidininkinių plokštelių gamybai naudokite labai grynas žaliavas.

3. Priimkite didelio tikslumo ir didelio stabilumo įrangą ir reguliariai atlikite techninę priežiūrą bei valymą.

4. Tobulinkite operatoriaus įgūdžius per specializuotus mokymus, standartizuokite veiklos praktiką ir sustiprinkite procesų stebėjimą ir valdymą.

Būtina visapusiškai išanalizuoti dalelių defektų priežastis, nustatyti užterštumo taškus ir imtis tikslingų sprendimų, kad būtų veiksmingai sumažintas dalelių defektų dažnis.