X-RAY SPECTROSCOPY OF HUMAN SKIN AS A CONTAMINANT ON SEMICONDUCTORS

Résumé
Le haut degré d'intégration a provoqué un accroissement de la sensibilité de certains composants semi-conducteurs à la contamination ionique et a forcé les industriels à accroître le degré d'élimination des contaminants. Cependant, avant de pouvoir éliminer un agent contaminant, il faut l'identifier. Le personnel qui manipule les plaquettes constitue la source principale du contaminant qui ne provient pas de matières sur la surface de la peau, mais de la peau même. La constitution des couches du derme et de l'épiderme de la peau, tout en assurant les fonctions physiologiques normales, chez l'homme, contient un grand nombre d'ions nocifs tels que Na⁺, Cl^-, HCO₃^--, Ca⁺⁺, etc. Le mélange de substances chimiques rend le problème de l'identification très difficile, même dans des conditions optimales. Dans le cadre de la production industrielle, une perte de temps causée par des analyses équivaut à une perte de produits causée par la contamination, et les pertes de temps résultant d'analyses rigoureuses représentent un luxe coûteux. L'article présente une esquisse d'une méthode qui est basée sur des résultats obtenus avec des composants semi-conducteurs défectueux et qui permet à l'opérateur d'identifier avec un haut degré de fiabilité la peau en tant que contaminant. La méthode utilise un spectromètre X à dispersion d'énergie monté avec l'échantillon à l'intérieur de la chambre du microscope électronique à balayage, permettant ainsi une analyse relativement rapide, à coût optimisé.

Abstract
With shrinking geometries making some semiconductor devices more sensitive to ionic contamination than before, manufacturers are compelled to eliminate the contaminant to a higher degree. Before the contaminant can be eliminated though, it must be identified. Evidence points to the people involved in the process of wafer handling as being the major source of this contamination, and not alone from material borne on the skin, but from the skin itself. The make-up of our dermal and epidermal layers of skin, in addition to the other normal body processes make us a carrier of many harmful ions such as Na⁺, Cl^-, HCO₃--, Ca++, and others. This very mix of chemicals makes the job of identification very difficult under the best of circumstances. However, in a production situation where time lost in analysis equates to product lost from contamination, the time spent in rigorous analysis is a costly luxury. A method has been outlined from the results of analysis of failed semiconductor devices by which an operator can, with a high degree of reliability, identify skin as a contaminant. This is done from the spectra produced by an energy dispersive X-Ray spectrometer which can be inserted in the same SEM chamber with the specimen, thereby producing a relatively fast, cost optimized analysis.