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摘要

? ? ? 我們已經(jīng)研究了有機污染物對電子器件的不利影響，一些表面分析技術清楚地證明了硅晶片在制造過程中被有機化合物污染。硅片被一種主要污染物鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯故意污染；通過監(jiān)測擊穿電壓，詳細評估了其在硅熱氧化期間結(jié)合到氧化硅層中的情況及其對器件性能的影響。在被污染的硅表面的熱氧化過程中，由有機污染物的熱解產(chǎn)生的霧化碳物種有助于使氧化物生長得更厚，擴大氧化硅晶格，并降解氧化硅，透射電子顯微鏡和二次離子質(zhì)譜顯示了這一點，并最終對器件性能產(chǎn)生不利影響。

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概述

? ? ? 在本文中，我們重點關注有機污染物如何導致器件故障。我們首先描述了通過TD-GC/MS方法以及通過使用掃描電子顯微鏡/能量色散光譜掃描電子顯微鏡/能譜儀和原子力顯微鏡原子力顯微鏡對污染表面成像對晶片進行表面分析的結(jié)果。然后，我們通過測量擊穿電壓BVs，展示了在金屬-氧化物-半導體金屬氧化物半導體加工過程中，有機污染物結(jié)合到氧化物層中對器件性能的影響。最后，我們提出了器件失效的原因和機理。

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實驗 略

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結(jié)果和討論

初步研究

? ? ? 圖2顯示了從正常生產(chǎn)和儲存的晶片中熱解吸的有機污染物的氣相色譜圖?？梢钥闯觯M管污染物通常儲存在塑料盒中，但它們含有大約20-30種有機物質(zhì)，可分為三類:溶劑、碳氫化合物和重有機化合物。溶劑的揮發(fā)性最強，來源于潔凈室新建的設施，特征有機物質(zhì)似乎是醇衍生物和其他碳氫化合物。大多數(shù)碳氫化合物顯示具有15-20個碳的線性脂肪鏈，保留時間類似，如圖。2.同時，重有機化合物被顯示出強烈地吸附在晶片表面上，其被鑒定為異丁基氧烷醇、二丁基苯酚和二丁基苯酚。DOP保留時間最長，因為它最難從硅表面解吸。

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金屬氧化物半導體結(jié)構(gòu)的BV測量??略

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有機污染引起的設備故障調(diào)查??略

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結(jié)論

? ? ? 作為碳化合物殘留的一部分有機污染物導致氧化硅晶格膨脹，惡化氧化硅層，導致器件失效。我們的研究結(jié)果提供了明確的理由，為什么設備制造設施必須保持極其清潔以及使用高濃度增塑劑的聚合物應盡可能避免出現(xiàn)在潔凈室環(huán)境中。

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