رو به جلو

     شباهتهای زیادی بین فناوری ساخت دستگاه کاربید سیلیکون (SiC) و فناوری ساخت سیلیکون وجود دارد، اما برای این زمینه در حال توسعه تشخیص اینکه آیا تفاوتهای مواد بر توانایی تمیز کردن تأثیر میگذارد یا خیر، مهم است. تفاوت های مواد شامل ضریب انتشار، انرژی سطح و استحکام پیوند شیمیایی است که همگی می توانند در تمیز کردن سطوح بحرانی نقش داشته باشند. در این کار، سطح آلودگی سطح ردیابی 100 میلیمتر یا 150 میلیمتر ویفر کاربید سیلیکون 4H پس از نقشهبرداری ولتاژ خازنی پروب جیوه (MCV) با پس از تمیز کردن بعدی مقایسه شد. در طول MCV، فلزات کمیاب مانند جیوه، آهن و نیکل به صورت کنترلشده اضافه شدند و نشان داده شد که روشهای مختلف تمیز کردن میتوانند سطح کاربید سیلیکون را به سطح تمیزی کمتر از 5×1010 اتم بر سانتیمتر مربع بازگردانند. موقعیت و مقایسه هزینه این پاکسازی ها در جریان فرآیند دستگاه های یکپارچه مورد بحث قرار می گیرد.

آزمایش و بحث

کاوشگر جیوه CV (MCV)، آزمایش TXRF و تمیز کردن

     به منظور ورود کنترل کننده آلاینده ها به سطح کاربید سیلیکون و آزمایش قابلیت تمیز کنندگی، تشخیص جیوه بر روی ویفرهای کاربید سیلیکون اپیتاکسیال 100 میلی متر و 150 میلی متر با چگالی میکروتوبولی بسیار کم در دستگاه تست Semerab MCV-530 انجام شد، آلاینده های فلزی ردیابی توسط آنها اندازه گیری شد. TXRF، ویفرها با مواد شیمیایی تمیزکننده مختلف تمیز شدند و ناخالصیهای کمیاب در ویفرهای تمیز شده دوباره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. اندازهگیری MCV با استفاده از حالتهای اندازهگیری چندگانه، مانند اسکن شعاع، نگاشت ویفر و اندازهگیریهای چندگانه در یک مکان انجام میشود، که اولین اندازهگیری TXRF را قادر میسازد تا ناحیه بدون آلودگی را با منطقه آلوده مقایسه کند، و TXRF پس از تمیز کردن را برای مقایسه حالت قبل از تمیز کردن

شکل 1. طرح چند مدل مورد استفاده در این مطالعه؛ در هر دو مورد، موقعیت TXRF ویفر کاربید سیلیکون 50 میلی متری و قطر حدود 10 میلی متر نمایش داده می شود (حالت آزمایشی ویفر کاربید سیلیکون 100 میلی متر نشان داده نمی شود). سمت چپ: اسکن شعاع 10 نقطهای MCV (نقطه اندازهگیری با قطر 1.7 میلیمتر) به اندازهگیری 5 نقطهای TXRF برای تجزیه و تحلیل مناطق آلوده به جیوه و مناطق عاری از جیوه اجازه میدهد. سمت راست: اندازه گیری TXRF 165 نقطه ای روی ویفر سیلیکون کاربید 150 میلی متری 4H که روی پایه 200 میلی متری TXRF نمایش داده می شود.نتایج MCV، TXRF قبل از تمیز کردن و TXRF بعد از تمیز کردنثابت شده است که تمام تمیز کردن در از بین بردن برخی از ناخالصی های فلزی موثر است. سطح جیوه نگاشت شده بر روی یک ویفر کاربید سیلیکون 100 میلی متری با آند مولیبدن TXRF نشان داد که از مقدار متوسط معمولی 2.5x1013 اتم بر سانتی متر مربع و حداکثر مقدار معمولی 2x2.4 اتم بر سانتی متر مربع به سطح زیر حد تشخیص 1014 کاهش یافته است. ثانیه ~2x300 اتم/cm7 بلافاصله پس از تست اپیتاکسیال. ثابت شده است که تمیز کردن RCA روی ویفر کاربید سیلیکون 50 میلی متری در حذف جیوه، نیکل، آهن و سایر فلزات موثر است. نتایج اندازه گیری پس از تمیز کردن کمتر از حد تشخیص توالی RCA متمرکز، کمتر از توالی RCA رقیق شده است، اما هنوز قابل اندازه گیری است.شکل 2 مقایسه مقادیر اندازه گیری شده TXRF را قبل و بعد از تمیز کردن RCA رقیق شده نشان می دهد. آلودگی آهن روی سطح قبل از تمیز کردن در نزدیکی لبه ویفر محدود میشد، و این مکانها همچنان پس از تمیز کردن با RCA رقیقشده قابل اندازهگیری بودند، اگرچه کاهش یافتند. به دلیل عملکرد و قابلیت اطمینان، روند تمیز کردن را می توان بر روی فلزات مختلف مورد علاقه (از جمله جیوه، آهن و نیکل) مشاهده کرد و روند تمیز کردن را می توان به طور مکرر روی ویفرهای متعدد مشاهده کرد.

شکل 2. آلودگی آهن اندازه گیری شده روی سطح ویفر سیلیکون کاربید 150 میلی متری 4H در دمای 50 درجه سانتیگراد بر اساس توالی RCA 1:2:50، هر بار به مدت 5 دقیقه، در مخزن SC1&SC2 DHF تمیز شد و زمان تمیز کردن 30 ثانیه بود. در مرحله پیش تمیز کردن، غلظت آهن در لبه بالاست. اگر چه غلظت آهن در تمام مناطق پس از تمیز کردن کاهش می یابد، اما غلظت آن همچنان بالاتر از حد تشخیص این فرآیند است.به دلیل عملکرد و قابلیت اطمینان، روند تمیز کردن را می توان روی فلزات مختلف مرتبط (از جمله کلسیم، جیوه، آهن و نیکل) مشاهده کرد و روند تمیز کردن را می توان به طور مکرر روی ویفرهای متعدد مشاهده کرد، اگرچه برخی از عناصر کاملاً تا زیر سطح تمیز می شوند. حد تشخیص TXRF با استفاده از اسید دی کلرواستیک رقیق شده (تیتانیوم، کروم، مس و روی). شکل 3 استفاده از فرآیند RCA رقیق شده را برای کاهش آلودگی سطحی نیکل نشان می دهد. مجدداً خاطرنشان می شود که غلظت نیکل در لبه ویفر بیشتر است و تمیز کردن بیشتر مناطق را کمتر از حد تشخیص اندازه گیری کرده است.

شکل 3. آلودگی نیکل نقشه برداری شده قبل و بعد از تمیز کردن در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه (هر مخزن SC1&2، مرحله DHF) روی ویفر سیلیکون کاربید 150H 4 میلی متری به ترتیب RCA 1:2:50 به مدت 30 ثانیه انجام شد. در مرحله قبل از تمیز کردن، غلظت نیکل در لبه بالا است. اگرچه نیکل در همه مناطق پس از تمیز کردن کاهش می یابد، اما غلظت نیکل هنوز در برخی مکان ها بالاتر از حد تشخیص است.

خلاصه
     از آنجایی که مشخص است که شیمی RCA میتواند آلایندهها را با اکسید کردن سطح سیلیکون و حذف اکسیدهای موجود در هیدروژن فلوراید حذف کند، این مکانیسم ممکن است روی کاربید سیلیکون محقق نشود، زیرا انتظار نمیرود این مواد شیمیایی کاربید سیلیکون را در دمای مورد استفاده در این کار اچ یا اکسید کنند. . در کار قبلی، پیشنهاد شده است که زبری در جذب آلایندههای فلزی نقش دارد و تصفیه هیدروژن فلوراید منجر به پایان یافتن سطح آبدوست عمدتاً توسط هیدروکسید سیلیکون و گروههای کربن-اکسیژن میشود. نتایج نشان میدهد که RCA رقیقشده با زمان کوتاهتر و دمای پایینتر در حذف آهن، نیکل و جیوه احتمالی مؤثر نیست. اگرچه زبری ممکن است یک عامل باشد، تأثیر دما و زمان ممکن است نشان دهد که انحلال فلزات (اسید هیدروکلریک و NH4OH) در شیمی SC1 و SC2 مکانیسم اصلی است، اما در اینجا پیشنهاد می کنیم که می تواند از طریق انتشار نقش داشته باشد. لایه سطحی سیلیکون هیدروکسیل و کربن-اکسیژن. همچنین لازم به ذکر است که مکانیسم دقیق افزودن آهن و نیکل هنوز نامشخص است و درمان لبه جعبه غوطهوری و/یا آلودگی تولید ویفر از علل ریشهای احتمالی هستند. از آنجایی که هزینه تا حد زیادی تحت تأثیر زمان (بر خروجی) و غلظت (بر هزینه مواد و هزینه تصفیه) تأثیر می گذارد، اما کمتر تحت تأثیر دما (فقط بر هزینه تجهیزات اولیه تأثیر می گذارد)، بررسی پارامترهای کنترل حذف بسیار مهم است. آلاینده های فلزی در آینده همچنین انجام این کار در تجهیزاتی که قادر به تصفیه اسپری هستند، مطلوب است، زیرا سرعت جریان بالاتر نزدیک به ویفر می تواند به سرعت انحلال بالایی دست یابد، که به ناخالصی ها اجازه می دهد تا سریعتر از سطح (15) پخش شوند. این اثر در حذف پلیمر به خوبی ارزیابی شده است (16)، و ارزیابی کاربید سیلیکون نیز می تواند ارتباط آن را با آلاینده های فلزی نشان دهد، اگرچه پردازش در این تجهیزات ممکن است باعث شود که مقدار آلودگی سطحی کمتر از حد تشخیص TXRF باشد.

سلب مسئولیت: این مقاله از "وارینگ کونا" تکثیر شده است. این مقاله فقط دیدگاه های شخصی نویسنده را نشان می دهد و دیدگاه های Sacco Micro و صنعت را نشان نمی دهد. این فقط برای تجدید چاپ و به اشتراک گذاری برای حمایت از حمایت از حقوق مالکیت معنوی است. لطفاً هنگام چاپ مجدد منبع و نویسنده اصلی را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم.

تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 مدیر کیو
آدرس: اتاق 809، بلوک C، ساختمان فناوری Zhantao، خیابان Minzhi شماره 1079، منطقه جدید Longhua، شنژن