一分钟快速了解硅片沾污检测技术与仪器

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分享： 2020/09/14 17:57:34

导读：半导体器件生产中硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效。这些杂质会导致各种缺陷。

半导体器件生产中硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效。硅片是从硅棒上切割下来的晶片表明的多层晶格处于被破坏的状态，布满了不饱和的悬挂键，悬挂键的活性非常高，十分容易吸附外界的杂质粒子，导致硅片表面被污染且性能变差。清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质会导致各种缺陷。

随着大规模集成电路的发展，集成度不断提高，线宽不断减小，抛光片表面的颗粒和金属杂质沾污对器件的质量和成品率影响越来越严重。对于线宽为0.35μm的64兆DRAM器件，影响电路的临界颗粒尺寸为0.06μm，抛光片的表明金属杂质沾污全部小于5×10¹⁶at/cm²，抛光片表面大于0.2μm的颗粒数应小于20个/片。因此对硅片的质量要求也越来越高，特别是对硅抛光片的质量要求越来越严，对硅片沾污的检测便显得尤为关键。

以下为硅片沾污检测技术与仪器概览：

沾污种类	杂质成分	沾污危害	检测技术或仪器	主要厂商
颗粒沾污	聚合物、光致抗蚀剂等	图形缺陷、离子注入不良、MOS晶体管特性不稳定	硅片颗粒检测设备	KLA等
有机沾污	人的皮肤油脂、防锈油、润滑油、蜡、光刻胶等	栅极氧化膜耐压不良、CVD膜厚产生偏差热、氧化膜产生偏差	热解吸质谱，X射线光电子能谱，俄歇电子能谱	岛津、ThermoFisher、恒久等
金属沾污	电化学沉积、氢氧化物析出物、膜夹杂物	栅极氧化膜耐压劣化、PN结逆方向漏电流增大、绝缘膜耐压不良、少数载流子寿命缩短	电感耦合等离子体质谱仪	安捷伦、赛默飞等

国家也出台了多个相关国家标准。

标准号	标准名称
GB/T 24578-2015	《硅片表面金属沾污的全反射X光荧光光谱测试方法》
GB/T 24580-2009	《重掺n型硅衬底中硼沾污的二次离子质谱检测方法》
GB/T 30701-2014	《表面化学分析硅片工作标准样品表面元素的化学收集方法和全反射X射线荧光光谱法(TXRF)测定》