[情報] GN影片中提及的可能的氧化機制

看板PC_Shopping (個人電腦購買)作者E7lijah (EinsFire不燬)時間1月前 (2024/07/22 01:14)推噓60(62推 2噓 158→)

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先打個預防針我是化學背景但不是半導體製程背景 (雖然我在的實驗室也滿像台積電在做的東西) 所以製程的詳細知識我也不是很懂我在實驗上會用到的鍍層方法是電化學鍍層與物理氣相沉積(熱蒸鍍) 跟化學氣相沉積不太熟有關於半導體的英文術語也可能翻錯歡迎有更專業背景的板友幫忙在推文補充或打臉我缺漏/講錯的地方 - 推 smallreader: 氧化應該就是電子遷移的另一個說法吧 111.254.173.212 07/21 00:16 不是，氧化與電遷移是兩回事電遷移是電子的動量傳遞給金屬原子核(金屬離子) 導致原子核離開原本在晶格中的位置形成缺陷簡單說就是原子核被電子撞開錯位想像你用一大堆綠豆砸一顆籃球籃球會被綠豆撞離原位儘管過程很緩慢不容易觀察這個過程是動量的轉移不需牽涉氧化還原 -以下是氧化機制的翻譯- 影片13:37處開始 GN聘請的FA lab(故障分析實驗室，下文簡稱FA) 對於故障原因是氧化這一假說的敘述首先是FA對於TaN鍍層的說明作為背景知識 https://i.imgur.com/ljUV31R.png

TaN作為阻障層防止銅擴散到介電質層(玻璃) 在製程中以原子層沉積(ALD)的方式塗佈於(晶片的)拓樸結構先於via孔的外壁鍍上TaNx與銅種子層之後再沉積銅使via孔填滿金屬銅 (中間這段是FA有附上一些文獻說明大致是在敘述ALD這項技術的限制最近實驗很忙我有空再翻qq) TaNx在金屬層的各處都會用上因此所有的層都可能被影響這也證實了這並非中介層的問題 https://i.imgur.com/miORnRf.png

以TaN原子鍍層來說如要防止被鍍材料層(銅)的氧化反應前驅物與反應條件的選擇是至關重要的以下是ALD前驅物可能導致銅氧化的原因： https://i.imgur.com/xX9jOXh.png

1. 含氧前驅物: 某些前驅物可能含有氧或會在反應過程中釋出含氧的副產物如果這些副產物接觸到銅可以使銅表面氧化 https://i.imgur.com/cjbDv0d.png

2. 水作為共同反應物: 如果水是ALD其中一種反應物由於其具有氧化能力(應該是能促進/催化氧化過程) 可以導致氧化銅的生成水經常被用於ALD製程來生成金屬氧化物需謹慎控制水存量以防止銅氧化 https://i.imgur.com/WR7um68.png

3. 溫度與電漿條件: ALD製程中使用的高溫與電漿條件可促使氧擴散進銅金屬層導致銅氧化電漿提供的能量可以更完整地分解反應前驅物進而可能使更多含有活性氧的物質被釋放出來 https://i.imgur.com/UX6XxRI.png

4. 不完善的清潔過程: 在ALD過程中，在分次加入前驅物的步驟之間反應腔體會被清潔以去除多餘的反應物與副產物不完整的清潔可使含氧的殘留物與後續步驟中生成的銅表面反應最後FA附上了一個晶片的剖面圖for科普用途應該是wiki或哪裡找來的結構並不僅限於intel做的IC 以上大概四醬 - 以上假說要待FA分析完才有定論 FA事先有向GN預警要分析這麼複雜的結構問題實驗室評估其分析成功率只有大約50% 一般來說他們都是分析多個樣品 GN說會送盡可能多的樣品給FA 也說仍在等FA報價分析每顆CPU的花費可能會到五位數鎂如果真的這麼貴 GN只能給一兩顆CPU 總之會盡力送樣很可能在分析結果出來之前 intel就給官方說明/解法但也沒關係這分析依然能提供很多資訊也能用來檢驗intel丟出來的東西 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 27.52.66.205 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1721582071.A.9E5.html ※ 編輯: E7lijah (27.52.66.205 臺灣), 07/22/2024 01:17:57

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smallreader

07/22 01:19, 1月前 , 1^F

07/22 01:19, 1^F

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WeasoN

07/22 01:22, 1月前 , 2^F

07/22 01:22, 2^F

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benmei99

07/22 01:22, 1月前 , 3^F

07/22 01:22, 3^F