摘要

研究了吸附在硅片表面的有機污染物的吸附行為。污染物是由潔凈室環(huán)境和塑料儲物箱中存在的揮發(fā)性有機污染物引起的。晶片上的污染物通過將它們溶解在溶劑中來收集，并通過氣相色譜-質譜分析進行表征。發(fā)現(xiàn)有機污染物的數(shù)量隨著時間的推移而增加。當對污染物進行詳細檢查時，發(fā)現(xiàn)每種污染物的行為隨其化學性質的不同而變化。低沸點的有機污染物往往會立即被吸附，而高沸點的有機污染物往往會在較長的暴露時間內被吸附。

介紹

隨著半導體器件變得越來越小，降低器件生產區(qū)域的污染程度以防止超大規(guī)模集成電路 (ULSI) 制造過程中的波動變得越來越重要。

事實證明，潔凈室對于專業(yè)人士來說是必不可少的。制造半導體器件的合適環(huán)境的愿景。這種潔凈室可以控制空氣中顆粒的數(shù)量。集成處理環(huán)境似乎是超凈制造的理想選擇。然而，目前還沒有控制揮發(fā)性有機物污染的技術，即使在這樣的環(huán)境下，干凈的晶圓表面也會發(fā)生亞單層級污染。事實上，即使在 10 級及更高級別的潔凈室中，有機物的濃度和總到達率也比顆粒高幾個數(shù)量級。

近年來，來自潔凈室等工藝環(huán)境或工藝設備和塑料儲存箱中的硅晶片表面的微量有機污染物對越來越小的半導體器件的性能產生越來越大的不利影響，例如2-5 當硅片暴露在潔凈室環(huán)境中時，空氣中的氣態(tài)有機分子會迅速吸附到硅片表面。避免空氣中的有機物吸附在硅片上表面，然后將晶片存儲在晶片存儲盒中。然而，最近的研究表明，雖然將晶圓儲存在盒子中以防止空氣中的污染物，但有機添加劑會從構成盒子的塑料材料中蒸發(fā)并吸附到晶圓表面。

實驗性

圖 1 顯示了我們在本研究中采用的實驗方案，使用直徑為 6 英寸的 Si(100) 晶片。對于所有實驗，通過 RCA 方法對晶片進行預清潔，并且晶片表面覆蓋有天然氧化物。然后將晶片暴露在傳統(tǒng)的潔凈室中幾個小時，并垂直放置在石英載體上。然后我們研究了有機污染。

結果和討論

CHx 在 2979 和 2937 cm-1 處上升，C=O 在 1708 cm-1 處上升。這些吸收峰在丙酮浸泡后降低，從而表明有機污染物被丙酮有效溶解。由于 IR 光譜對極少量有機污染物的靈敏度不足，因此推測丙酮浸漬后僅微量有機污染物殘留在晶片表面，從而難以研究污染物的行為。在本研究中，我們檢查了溶解在丙酮中并通過 GC-MS 技術檢測的一定量有機污染物的行為。

結論

我們 研究了暴露于潔凈室環(huán)境并儲存在塑料存儲盒中的晶片表面上發(fā)現(xiàn)的有機污染物。我們發(fā)現(xiàn)有機污染物的數(shù)量隨著暴露在潔凈室環(huán)境中的時間而增加。長時間暴露在潔凈室環(huán)境中的晶片上吸附的污染物類型與短時間暴露在晶片上的污染物類型不同。還發(fā)現(xiàn)低沸點的有機污染物往往會立即被吸附并被高沸點的有機污染物所取代。

審核編輯：符乾江