Vapor Phase Decomposition

Die Anforderungen an die Reinheit von Materialien und Prozessen in der Silizium- und Verbindungshalbleitertechnologie werden immer anspruchsvoller und verlangen nach Methoden, diese effektiv beurteilen zu können.

Die Vapor Phase Decomposition (VPD)-Technologie ist ein etabliertes System zum Nachweis chemischer Verunreinigungen auf der Oberfläche und im Material von Siliziumwafern.

Bei Verbindungshalbleitern wie SiC, GaAs und weiteren kann der eigentliche VPD-Prozess aufgrund der anderen chemischen Verhalten dieser Materialien allerdings nicht angewendet werden. Doch auch hier muss die Oberfläche auf Verunreinigungen hin überprüft werden, um folgende Prozessschritte und das spätere Bauteil nicht zu gefährden.

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Der Prozess

Bei der VPD-Technologie wird die Oberfläche des Substratmaterials in der Gasphase zersetzt und die Reaktionsprodukte werden abgeführt. Die zuvor im abgetragenen Material befindlichen Kontaminationen gehen zumeist nicht in die Gasphase über und verbleiben auf der Oberfläche. Im Folgeschritt wird der Tropfen eines Fluids über die Oberfläche geführt, wobei er die verbliebenen Verunreinigungen aufnimmt. Die Verunreinigungen werden so im Tropfen aufkonzentriert, was deren Nachweisbarkeit bei der nachfolgenden Analyse zum Beispiel im ICP-MS verbessert.

Tropfenbasierte Oberflächenanalyse

Bei den gängigen Verbindungshalbleitern ist der bei Silizium übliche Ätzschritt aufgrund des anderen chemischen Verhaltens wirkungslos. Daher erfolgt hier der Scan ohne vorhergehenden Ätzschritt.

Da die Oberfläche in diesem Fall aber hydrophil ist, wird der Tropfen mit einem speziellen Scanrohr zusammengehalten. Die Analyse der Probe erfolgt dann wie bei dem klassischen VPD-Prozess.

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[Translate to German:] Vapor‑phase plasma etching

[Translate to German:] Droplet scan without plasma etching

Industrien im Fokus

Absolute Sauberkeit im Wafermaterial und in allen Einzelprozessen sind die höchsten Gebote in der Herstellung von integrierten Schaltkreisen.

Unsere Produkte und Verfahren werden in vielen Bereichen der Herstellung von elektronischen Bauelementen verwendet. Beginnend bei der Herstellung von Wafern bis hin zu den fertigen Bauelementen leisten wir wichtige Beiträge zur Qualität der Produkte unserer Kunden.

Halbleiter

Waferhersteller:

Bei der Herstellung der Wafer ist die Beurteilung der Qualität von ausschlaggebender Wichtigkeit. Frühzeitige Feststellung von eventuellen Mängeln reduziert die Herstellungskosten. Daher werden unsere Systeme weltweit in der Herstellung von Wafern eingesetzt.

Chiphersteller:

Die Herstellung von komplexen elektronischen Komponenten erfordert viele Bearbeitungsschritte auf den Wafern, bei denen es auf hohe Sauberkeit ankommt. VPD-Anlagen werden zum Nachweis der Sauberkeit und Erkennung von Unregelmäßigkeiten und Defekten über die ganze Prozesskette hinweg eingesetzt.

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Die Systeme im Überblick

Die PVA bietet ausgehend von manuell zu bestückenden Stand-alone-Einzelmodulen bis hin zu vollintegrierten VPD-ICP-MS passende Lösungen für die Ultraspurenanalyse aller Bereiche an.

Hierbei wird unterschieden in zwei Produktgruppen: WSPS (Wafer Surface Preparation System), welches Mess- und Vergleichsproben für eine externe Messeinrichtung bereitstellt und WSMS (Wafer Surface Measurement System), welches über ein integriertes ICP-MS die Proben direkt misst und das Messergebnis vollautomatisch bereitstellt.

Modulares Konzept & konfigurierbare Optionen

Basis für das modulare Konzept bilden Module für zahlreiche Anwendungen und alle gängigen Wafergrößen.

Einige Beispiele dafür sind:

PAD-Fume-S ermöglicht das Ätzen von Bulkmaterial mit HF/Ozon
PAD-Dry-T dient zum Austreiben von flüchtigen Rückständen
PAD-Scan-B ermöglicht zusätzlich das Ätzen und Scannen des Waferrands einschließlich eines kleinen Bereichs der Vorder- und Rückseite des Wafers
PAD-Scan-UB scannt den oberen Teil des Waferrands und monitort den Verlauf mit einer Kamera.
PAD-Scan-Y ermöglicht das Scannen von hydrophilen Oberflächen
PAD-Scan-E dient zur Reduktion der unerwünschten Si-Matrix im VPD-Tropfen

Gemeinsam zum Erfolg

PVA TePla arbeitet mit führenden Instituten, Wafer- und Chipherstellern zusammen und lässt die Wünsche und das Feedback ihrer Kunden kontinuierlich in die Entwicklung ihrer Produkte einfließen.

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[Translate to German:] Wafer Surface Preparation System

Wafer Surface Measurement System mit geschlossener Kammer, Roboterarm und Steuerarbeitsplatz.

Reinraum-Setup mit Monitor, Tastatur und Waferbehältern neben Halbleiterausrüstung.

Die Systeme im Überblick

Wafer Surface Preparation System

Das WSPS-System bildet die gesamte Prozesskette ab, entweder durch kostengünstige freistehende Einzelmodule oder Module in einem kompakten mit FFU-Einheiten bestückten und mit entsprechender Infrastruktur ergänzten Systemgehäuse.

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Wafer Surface Measurement System

Das WSMS-System stellt eine Weiterentwicklung der WSPS-Baureihe dar und vereint die hervorragenden Nachweisgrenzen der WSPS-Baureihe mit einem vollintegrierten ICP-MS.

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