Contamination in semiconductor fabrication

Tato bakalářská práce se zabývá kontaminací ve výrobě polovodičových substrátů. Zaměřuje se na efektivitu a optimalizaci mokrých čistících procesů polovodičových desek z monokrystalického křemíku a karbidu křemíku. Součástí práce je literární rešerše z oblasti polovodičové výroby, kontaminace desek a jejich mytí. Mezi nejčastěji sledované kovové kontaminanty patří železo, měď a nikl, kvůli jejich vysoké míře difuzivity, a proto byly tyto prvky vybrány pro experimentální část. V experimentální části byly desky připraveny cílenou kontaminací pro ověření efektivity mycích lázní. Vyhodnocení kontaminace probíhalo pomocí metody rozkladu z plynné fáze v kombinaci s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plasmatem (VPD-ICP-MS) pro křemíkové desky a pomocí rentgenové fluorescence s totálním odrazem (TXRF) pro desky z karbidu křemíku. Na základě výsledků měření byla vyhodnocena efektivita mycích procesů a doporučen postup pro optimalizaci procesů.This bachelor thesis deals with contamination in the production of semiconductor substrates. It focuses on the efficiency and optimization of wet cleaning processes for monocrystalline silicon and silicon carbide semiconductor wafers. The thesis includes a literature research in the field of semiconductor manufacturing, wafer contamination and wafer cleaning processes. The most commonly studied metal contaminants include iron, copper and nickel, due to their high diffusivity, and therefore these elements were chosen for the experimental part. In the experimental part, wafers were prepared by targeted contamination to verify the effectiveness of the cleaning processes. Contamination analysis was performed using the vapour phase decomposition method combined with inductively coupled plasma mass spectrometry (VPD-ICP-MS) for silicon wafers and total reflection X-ray fluorescence (TXRF) for silicon carbide wafers. Based on the measurement results, the efficiency of the washing processes was evaluated and a procedure for process optimization was recommended.