"Hualinkona-Semiconductor Craft" كربيد السيليكون MOSFET المعالجة الرطبة أمام الفرن بعد التصنيع

إلى الأمام

     هناك العديد من أوجه التشابه بين تكنولوجيا تصنيع أجهزة كربيد السيليكون (SiC) وتكنولوجيا تصنيع السيليكون، ولكن من المهم لهذا المجال المتطور تحديد ما إذا كانت اختلافات المواد ستؤثر على قدرة التنظيف. تشمل اختلافات المواد معامل الانتشار والطاقة السطحية وقوة الروابط الكيميائية، وكلها يمكن أن تلعب دورًا في تنظيف الأسطح الحرجة. في هذا العمل، تمت مقارنة مستوى تلوث السطح النزر بمقدار 100 مم أو 150 مم من رقاقة كربيد السيليكون 4H بعد رسم خرائط جهد السعة (MCV) لمسبار الزئبق مع ذلك بعد التنظيف اللاحق. أثناء عملية MCV، تمت إضافة معادن نزرة مثل الزئبق والحديد والنيكل بشكل يمكن التحكم فيه، وتبين أن طرق التنظيف المختلفة يمكن أن تعيد سطح كربيد السيليكون إلى مستوى نظافة أقل من 5x1010 ذرة / سم2. تتم مناقشة موضع ومقارنة تكلفة عمليات التنظيف هذه في تدفق عملية الأجهزة المتكاملة.

التجربة والمناقشة

مسبار الزئبق السيرة الذاتية (MCV)، TXRF وتجربة التنظيف

     من أجل إدخال الملوثات بشكل يمكن التحكم فيه إلى سطح كربيد السيليكون واختبار قدرة التنظيف، تم إجراء الكشف عن الزئبق على رقائق كربيد السيليكون الفوقي مقاس 100 مم و150 مم ذات كثافة أنبوبية دقيقة منخفضة للغاية في جهاز اختبار Semerab MCV-530، وتم قياس الملوثات المعدنية النزرة بواسطة TXRF، تم تنظيف الرقائق بمواد كيميائية تنظيف مختلفة، وتم تحليل الشوائب النزرة في الرقائق المنظفة مرة أخرى. يتم إجراء قياس MCV باستخدام أوضاع قياس متعددة، مثل مسح نصف القطر ورسم خرائط الرقاقة وقياسات متعددة في نفس الموقع، مما يمكّن قياس TXRF الأول من مقارنة المنطقة غير الملوثة بالمنطقة الملوثة، وTXRF بعد التنظيف لمقارنة حالة ما قبل التنظيف.

الرقم 1. تخطيط بعض النماذج المستخدمة في هذه الدراسة؛ في كلتا الحالتين، يتم عرض موضع TXRF من رقاقة كربيد السيليكون مقاس 50 مم وقطرها حوالي 10 مم (لا يظهر الوضع التجريبي لرقاقة كربيد السيليكون مقاس 100 مم). اليسار: يتيح مسح نصف قطر MCV ذو 10 نقاط (~ نقطة قياس قطرها 1.7 ملم) قياس TXRF من 5 نقاط لتحليل المناطق الملوثة بالزئبق والمناطق الخالية من الزئبق. على اليمين: قياس TXRF من 165 نقطة على رقاقة كربيد السيليكون 150H مقاس 4 مم معروضة على قاعدة TXRF مقاس 200 مم.نتائج MCV ونتائج TXRF قبل التنظيف ونتائج TXRF بعد التنظيفلقد ثبت أن جميع عمليات التنظيف فعالة في إزالة درجة معينة من الشوائب المعدنية. أظهر مستوى الزئبق المعين الذي تم قياسه على رقاقة كربيد السيليكون مقاس 100 مم مع أنود الموليبدينوم TXRF أنه انخفض من متوسط القيمة النموذجية البالغة 2.5 × 1013 2 ذرة / سم 2.4 والقيمة القصوى النموذجية البالغة 1014 × 2 300 ذرة / سم 7 إلى المستوى أقل من حد الكشف البالغ 1010. ثانية ~ 2×XNUMX ذرة/سمXNUMX مباشرة بعد الاختبار الفوقي. لقد ثبت أن تنظيف RCA على رقاقة كربيد السيليكون مقاس 50 مم فعال في إزالة الزئبق والنيكل والحديد والمعادن الأخرى. تكون نتائج القياس بعد التنظيف أقل من حد الكشف لتسلسل RCA المركز، وأقل من تسلسل RCA المخفف، ولكنها لا تزال قابلة للقياس.يوضح الشكل 2 مقارنة القيم المقاسة TXRF المعينة قبل وبعد تنظيف RCA المخفف. كان تلوث الحديد على السطح محصوراً بالقرب من حافة الرقاقة قبل التنظيف، ولا يزال من الممكن قياس هذه المواقع بعد التنظيف باستخدام RCA المخفف، على الرغم من تقليلها. من أجل الإنتاجية والموثوقية، يمكن ملاحظة اتجاه التنظيف على مختلف المعادن المهتمة (بما في ذلك الزئبق والحديد والنيكل)، ويمكن ملاحظة اتجاه التنظيف بشكل متكرر على رقائق متعددة.

الرقم 2. تم تنظيف تلوث الحديد المقاس على سطح رقاقة كربيد السيليكون 150H مقاس 4 مم عند درجة حرارة 50 درجة مئوية وفقًا لتسلسل RCA 1:2:50، في كل مرة لمدة 5 دقائق، في خزان SC1&SC2 الخاص بـ DHF، وكان وقت التنظيف 30 ثانية. في مرحلة ما قبل التنظيف، يكون تركيز الحديد عند الحافة مرتفعًا. وعلى الرغم من انخفاض تركيز الحديد في جميع المناطق بعد التنظيف، إلا أن التركيز لا يزال أعلى من حد الكشف لهذه العملية.من أجل الإنتاجية والموثوقية، يمكن ملاحظة اتجاه التنظيف على مختلف المعادن ذات الصلة (بما في ذلك الكالسيوم والزئبق والحديد والنيكل)، ويمكن ملاحظة اتجاه التنظيف بشكل متكرر على رقائق متعددة، على الرغم من أن بعض العناصر يتم تنظيفها بالكامل إلى ما دون المستوى حد الكشف عن TXRF باستخدام حمض ثنائي كلورو أسيتيك المخفف (التيتانيوم والكروم والنحاس والزنك). يوضح الشكل 3 استخدام عملية RCA المخففة لتقليل تلوث سطح النيكل. مرة أخرى، لوحظ أن تركيز النيكل أعلى عند حافة الرقاقة، والتنظيف جعل معظم المناطق أقل من حد الكشف للقياس.

الرقم 3. تم قياس تلوث النيكل المعين على السطح قبل وبعد التنظيف عند 50 درجة مئوية لمدة 5 دقائق (كل خزان SC1&2، خطوة DHF) على رقاقة كربيد السيليكون 150H مقاس 4 مم بتسلسل RCA بنسبة 1:2:50 لمدة 30 ثانية. في مرحلة ما قبل التنظيف، يكون تركيز النيكل عند الحافة مرتفعًا. وعلى الرغم من انخفاض نسبة النيكل في جميع المناطق بعد التنظيف، إلا أن تركيز النيكل لا يزال أعلى من حد الكشف في بعض الأماكن.

ملخص
     وبما أنه من المعروف أن كيمياء RCA يمكنها إزالة الملوثات عن طريق أكسدة سطح السيليكون وإزالة الأكاسيد الموجودة في فلوريد الهيدروجين، فقد لا تتحقق هذه الآلية على كربيد السيليكون، لأنه من غير المتوقع أن تقوم هذه المواد الكيميائية بحفر أو أكسدة كربيد السيليكون عند درجة الحرارة المستخدمة في هذا العمل. . في العمل السابق، تم اقتراح أن الخشونة تلعب دورًا في التقاط الملوثات المعدنية، وتؤدي معالجة فلوريد الهيدروجين إلى إنهاء السطح المحبب في الغالب بواسطة هيدروكسيد السيليكون ومجموعات أكسجين الكربون. أظهرت النتائج أن RCA المخفف بوقت أقصر ودرجة حرارة أقل ليس فعالاً في إزالة الحديد والنيكل والزئبق المحتمل. على الرغم من أن الخشونة قد تكون عاملاً، إلا أن تأثير درجة الحرارة والوقت قد يشير إلى أن انحلال المعادن (حمض الهيدروكلوريك وNH4OH) في كيمياء SC1 وSC2 هو الآلية الرئيسية، لكننا نقترح هنا أنه يمكن أن يلعب دورًا من خلال انتشار طبقة سطحية من هيدروكسيل السيليكون والكربون والأكسجين. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن الآلية الدقيقة لإضافة الحديد والنيكل لا تزال غير واضحة، وأن معالجة حافة صندوق الغمر و/أو تلوث تصنيع الرقاقات هي الأسباب الجذرية المحتملة. نظرًا لأن التكلفة تتأثر بشكل كبير بالوقت (الذي يؤثر على المخرجات) والتركيز (الذي يؤثر على تكلفة المواد وتكلفة المعالجة)، ولكنها تتأثر بشكل أقل بدرجة الحرارة (تؤثر فقط على تكلفة المعدات الأولية)، فمن المهم استكشاف المعلمات للتحكم في عملية الإزالة الملوثات المعدنية في المستقبل ومن المرغوب أيضًا تنفيذ هذا العمل في معدات قادرة على المعالجة بالرش، لأن معدل تدفق أعلى بالقرب من الرقاقة يمكن أن يحقق معدل ذوبان مرتفع، مما يسمح للشوائب بالانتشار خارج السطح (15) بسرعة أكبر. تم تقييم هذا التأثير جيدًا في إزالة البوليمر (16)، ويمكن أن يُظهر تقييم كربيد السيليكون أيضًا علاقته بالملوثات المعدنية، على الرغم من أن المعالجة في هذا الجهاز قد تتسبب في أن تكون قيمة الملوث السطحي أقل من حد اكتشاف TXRF.

إخلاء المسؤولية: هذه المقالة منقولة من "وارنج كونا". تمثل هذه المقالة فقط آراء المؤلف الشخصية، ولا تمثل آراء Sacco Micro والصناعة. إنه مخصص فقط لإعادة الطباعة والمشاركة لدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يرجى الإشارة إلى المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة الطبع. وفي حالة وجود أي مخالفة يرجى التواصل معنا لحذفها.

هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس/فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
ف ف: 332496225 مدير تشيو
العنوان: الغرفة 809، المبنى C، مبنى Zhantao Technology، رقم 1079 شارع Minzhi، منطقة Longhua الجديدة، Shenzhen