收购集成芯片之芯片污染

在集成电路制造中,污染无处不在,是个不可忽视的因素,因为它们会损害芯片的质量、降低芯片的效能。据估计5O%良率损失来源于污染。HCPL-0631-000E污染对半导体器件的影响很复杂,因此针对不同的污染,采取不同的应对措施。

   颗粒可能牢固地紧缚于晶片表面,在膜层沉积时共生,成为掩埋缺陷;颗粒可引起各种制程操作的障碍或形成幕罩。例如,颗粒妨碍离子植人或干扰光刻图案的正常曝光。在刻蚀时,颗粒阻断光刻图案向膜层图案的转移;在制程的后段部分(金属内连接),颗粒能引起导线的断开和临近线的导通。当集成电路制造的线宽微缩到40nm以下,很小尺寸的颗粒都会导致IC的失败,小颗粒尺寸的要求仰仗于颗粒所处的区域和该区域的器件特征尺寸。一般讲,颗粒尺寸如果超过器件小特征尺寸的50%,就有导致器件失效的可能。

   芯片污染膜在很多方面影响集成电路的正常加工和器件性能。如受金属污染的栅氧化层,漏电流会增大,良率降低污染的膜层在酸槽中刻蚀,会二次污染酸槽;污染的膜层也有可能直接或分解成有害副产物阻止下一个沉积膜对晶片的很好粘附,造成脱落;甚至 在无氧环境下加热,有机膜残渣碳化,或将与硅反应在晶片L形成化硅(SiC)缺陷区。金属和离子污染会引起有关器件操作方面的问题。在炉管制程时,金属污染物(如铁和铜)在硅中扩散极快,假如它们由晶片表面进人硅基材,会导致器件性能降低,如少数载流子寿命降低和PN结附近漏电流增大。钠在二氧化硅中扩散快。氧化层中少量钠就会引起MOS场效应管开启电压的不稳定,也可降低闸氧化层的击穿电压。