Poruchy častíc označujú drobné časticové inklúzie vo vnútri alebo na polovodičových doštičkách. Môžu poškodiť štrukturálnu integritu polovodičových zariadení a spôsobiť elektrické poruchy, ako sú skraty a prerušené obvody. Keďže tieto problémy spôsobené defektmi častíc môžu vážne ovplyvniť dlhodobú spoľahlivosť polovodičových zariadení, defekty častíc musia byť pri výrobe polovodičov prísne kontrolované.
Podľa ich polohy a charakteristík možno defekty častíc rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: povrchové častice a častice vo filme. Povrchové častice označujú častice, ktoré dopadajú naoblátkapovrchu v procesnom prostredí, zvyčajne vo forme zhlukov s ostrými rohmi. Častice vo filme označujú tie, ktoré padajú do plátku počas procesu tvorby filmu a sú pokryté nasledujúcimi filmami s defektmi zabudovanými vo vrstve filmu.
Ako vznikajú defekty častíc?
Vznik defektov častíc je spôsobený viacerými faktormi. Počas procesu výroby doštičiek môže tepelné namáhanie spôsobené teplotnými zmenami a mechanické namáhanie vyplývajúce z manipulácie, spracovania a tepelného spracovania doštičiek viesť k povrchovým trhlinám alebo odlupovaniu materiálu.oblátky, čo je jeden z hlavných dôvodov defektov častíc. Chemická korózia spôsobená reakčnými činidlami a reakčnými plynmi je ďalšou hlavnou príčinou defektov častíc. Počas procesu korózie sa vytvárajú nežiaduce produkty alebo nečistoty, ktoré priľnú k povrchu plátku a vytvárajú defekty častíc. Okrem dvoch hlavných faktorov uvedených vyššie sú bežné príčiny defektov častíc aj nečistoty v surovinách, vnútorná kontaminácia zariadení, prašnosť prostredia a prevádzkové chyby.
Ako zistiť a kontrolovať defekty častíc?
Detekcia defektov častíc sa spolieha hlavne na vysoko presnú mikroskopickú technológiu. Skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) sa stala základným nástrojom na detekciu defektov vďaka svojmu vysokému rozlíšeniu a zobrazovacím schopnostiam, ktoré sú schopné odhaliť morfológiu, veľkosť a distribúciu drobných častíc. Mikroskopia atómovej sily (AFM) mapuje trojrozmernú topografiu povrchu detekciou medziatómových síl a má extrémne vysokú presnosť pri detekcii defektov v nanometroch. Optické mikroskopy sa používajú na rýchly skríning väčších defektov.
Na kontrolu defektov častíc je potrebné prijať viacero opatrení.
1.Presne kontrolujte parametre, ako je rýchlosť leptania, hrúbka nanášania, teplota a tlak.
2. Na výrobu polovodičových doštičiek používajte vysoko čisté suroviny.
3. Prijmite vysoko presné a vysoko stabilné vybavenie a vykonávajte pravidelnú údržbu a čistenie.
4.Zlepšiť zručnosti operátorov prostredníctvom špecializovaného školenia, štandardizovať prevádzkové postupy a posilniť monitorovanie a riadenie procesov.
Je potrebné komplexne analyzovať príčiny defektov častíc, identifikovať miesta kontaminácie a prijať cielené riešenia na efektívne zníženie výskytu defektov častíc.