最後更新:2026年10月8日晶圓製造・基板加工矽晶圓製造(長晶・切片・研磨)中國大陸:吸杂

吸雜(Gettering)是什麼

Gettering

吸雜是將混入矽晶圓中的金屬不純物(鐵、銅、鎳等)從形成電晶體的元件主動區移開,捕獲並固定在不影響元件之處的技術。金屬不純物會造成接面漏電與少數載子壽命下降而使良率惡化,因此使其無害化是製程管理的關鍵。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

吸雜(Gettering)是將混入矽晶圓中的金屬不純物(鐵、銅、鎳等)從形成電晶體的元件主動區移開,捕獲並固定在不影響元件之處的技術。金屬不純物會造成接面漏電與少數載子壽命下降而使良率惡化,因此使其無害化是製程管理的關鍵。

方法大致分為2種。本質吸雜(IG:Intrinsic Gettering)是以熱處理使 CZ 法晶圓中所含的氧析出,以該氧析出物作為捕獲點,將金屬聚集到晶圓內部(塊材)的方法。外質吸雜(EG:Extrinsic Gettering)則是在晶圓背面刻意形成應變或多晶層,將金屬吸引過去的方法。

要發揮吸雜效果,必須一方面保持元件主動層(表面附近)潔淨,一方面在內部或背面形成捕獲點,例如形成「無缺陷區(denuded zone)」,這需要精密設計氧濃度與熱歷程。CZ 法晶圓含有一定量的氧,在這一點上反而是有利的。

吸雜是支撐良率與可靠度的基礎技術,由晶圓廠商(信越化學、勝高(SUMCO)、Siltronic)與元件廠商協同進行最佳化。可搭配 czochralski、silicon-wafer、yield、缺陷檢測 各條目一起閱讀,以理解材料與良率之間的關聯。

吸雜(Gettering)的常見問題

吸雜有哪些方法?
有在晶圓背面形成機械損傷或多晶矽膜來捕捉不純物的外質吸雜(EG),以及利用晶圓內部氧析出物(BMD)的本質吸雜(IG)。IG 是以熱處理使 CZ 法晶圓中所含的氧析出後加以利用。
為什麼金屬不純物會造成問題?
鐵、銅、鎳等金屬會在矽的能隙中形成深能階,成為載子的復合中心。這會導致接面漏電流增加與少數載子壽命下降,進而造成元件特性劣化與良率下降。
FZ 晶圓也能使用吸雜嗎?
FZ 法晶圓幾乎不含氧,因此無法使用利用氧析出物的本質吸雜(IG)。因此只能仰賴背面損傷或多晶矽膜等外質吸雜。

相關設備・材料

相關企業

比較文章

所屬主題