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摘要

      我们已经研究了有机污染物对电子器件的不利影响，一些表面分析技术清楚地证明了硅晶片在制造过程中被有机化合物污染。硅片被一种主要污染物邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯故意污染；通过监测击穿电压，详细评估了其在硅热氧化期间结合到氧化硅层中的情况及其对器件性能的影响。在被污染的硅表面的热氧化过程中，由有机污染物的热解产生的雾化碳物种有助于使氧化物生长得更厚，扩大氧化硅晶格，并降解氧化硅，透射电子显微镜和二次离子质谱显示了这一点，并最终对器件性能产生不利影响。

概述

      在本文中，我们重点关注有机污染物如何导致器件故障。我们首先描述了通过TD-GC/MS方法以及通过使用扫描电子显微镜/能量色散光谱扫描电子显微镜/能谱仪和原子力显微镜原子力显微镜对污染表面成像对晶片进行表面分析的结果。然后，我们通过测量击穿电压BVs，展示了在金属-氧化物-半导体金属氧化物半导体加工过程中，有机污染物结合到氧化物层中对器件性能的影响。最后，我们提出了器件失效的原因和机理。

实验 略

结果和讨论

初步研究

      图2显示了从正常生产和储存的晶片中热解吸的有机污染物的气相色谱图。可以看出，尽管污染物通常储存在塑料盒中，但它们含有大约20-30种有机物质，可分为三类:溶剂、碳氢化合物和重有机化合物。溶剂的挥发性最强，来源于洁净室新建的设施，特征有机物质似乎是醇衍生物和其他碳氢化合物。大多数碳氢化合物显示具有15-20个碳的线性脂肪链，保留时间类似，如图。2.同时，重有机化合物被显示出强烈地吸附在晶片表面上，其被鉴定为异丁基氧烷醇、二丁基苯酚和二丁基苯酚。DOP保留时间最长，因为它最难从硅表面解吸。

金属氧化物半导体结构的BV测量  略

有机污染引起的设备故障调查  略

结论

      作为碳化合物残留的一部分有机污染物导致氧化硅晶格膨胀，恶化氧化硅层，导致器件失效。我们的研究结果提供了明确的理由，为什么设备制造设施必须保持极其清洁以及使用高浓度增塑剂的聚合物应尽可能避免出现在洁净室环境中。

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