芯片制造中的MIC要格外注意

  在芯片制程中，可动离子污染（Mobile Ion Contamination，MIC）是一种重要的质量控制问题。这种污染物可能会导致芯片的性能直线下降，甚至有可能导致完全失效。因此，作为一个合格的工艺工程师，可动离子污染的影响不能够不了解，这对芯片的失效分析十分重要。

  什么是可动离子污染？任何能在电场作用下在硅酸盐结构中迁移的离子都可以被称为可动离子。当这些可动离子在芯片中积累到一定的数量时，就会引发各种问题，从而影响芯片的性能和可靠性。这种现象被称为可动离子污染。

  可动离子污染的种类？碱性金属离子：包括钠 (Na+)、钾 (K+)、锂 (Li+) 等。此类是最常见含量最多危害最大的。碱土金属离子：包括镁 (Mg2+)、钙 (Ca2+)、锶 (Sr2+)、钡 (Ba2+) 等。 过渡金属离子：包括铜 (Cu2+)、铁 (Fe3+)、镍 (Ni2+)、锌 (Zn2+) 等。重金属离子：包括铅 (Pb2+)、镉 (Cd2+)、汞 (Hg2+) 等。可动离子污染的破坏机理？

  以Na为例：一旦芯片在制程中被钠离子污染，这些离子会渗入到硅基板和氧化层中。在电场的作用下，这些离子会在芯片内部移动，这些离子在移动过程中会改变电荷分布，影响到器件的内部电场，从而改变器件的电荷输运性质。以MOSFET为例，钠离子可以通过在SiO2中的迁移，改变栅极和沟道之间的电荷分布，从而导致阈值电压的漂移。这会影响到晶体管的开关速度、漏电流等关键性能参数。

  可动离子污染会危害哪些芯片产品？中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）:可动离子污染可能会引起阈值电压漂移、漏电流增加等问题，进而降低芯片的性能和稳定性，甚至可能导致完全失效。Intel和AMD的高端处理器，它们采用了7纳米、5纳米甚至更小的制程技术，对可动离子污染的控制要求非常高。

  存储器:包括动态随机存取内存（DRAM）、静态随机存取内存（SRAM）和闪存（Flash）等，都非常敏感于可动离子污染。这是因为在存储器中，微小的阈值电压变化可能会导致存储单元读取错误，因此导致数据丢失或错误。三星、海力士和美光等公司生产的各种高端存储器产品，对可动离子污染的控制非常严格。

  等等如何消除可动离子污染？集成电路制造商通常用三种方法来解决这一个问题：a) 制作的完整过程中的清洁度：使用更纯的制程化学品，严控人体污染b) 吸杂：吸杂技术是指通过在硅基板的表明产生一个薄膜，该薄膜能够吸附并固定住这些可动离子，阻止它们进一步渗入到硅基板和氧化层中。这种薄膜通常是由特殊的材料制造成的，如硅氮化物（Si3N4）等。c) 扩散阻挡层：扩散阻挡层通常在硅基板表面上形成，作为硅基板与其他层（如氧化层、金属层等）之间的一个隔离层。这个隔离层不但可以阻止可动离子的迁移，还可保护硅基板，防止其他化学物质或物理过程对其产生破坏。

  原创不易，欢迎加入我的知识星球，答疑解惑，资料共享，内容比本文丰富很多很多，介绍如下，点击链接或复制链接到浏览器查看：

  特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

  这所高中正式更名：复旦大学附属复兴中学，将遴选一个班，高中大学贯通培养

  中央候补委员任上落马！正部级“老虎”被罢免重要职务，八“老虎”出镜忏悔

  16岁中国留学生在新西兰遇袭！公交上被铁棍打掉5颗牙，仅75岁老华人出手相助

  深中通道开通引发国际热议 , 挪威网友质疑 : 这么穷的国家怎做到的？

  自主研发比率100%！鸿蒙内核认证出炉，华为Mate70也传出了新消息