Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

40
4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР
Технологический процесс изготовления интегральных микросхем,
особенно на первоначальной стадии его отработки, предполагает проведе-
ние химического анализа поверхности объекта (кремниевой пластины,
изолирующей подложки и т. д.), а также его приповерхностного слоя, в ко-
тором сформированы основные элементы микросхемы. Химический ана-
лиз включает в себя идентификацию атомов (качественный анализ) и оп-
ределение их
концентрации или процентного содержания в случае много-
компонентных объектов (количественный анализ).
Требования к пространственному разрешению, предъявляемые к
многочисленным методам химического анализа материалов, применяемых
при изготовлении интегральных микросхем, варьируются от атомных раз-
меров (например, при исследовании профилей распределения по глубине
атомов легирующих примесей) до макроскопических величин (например,
при интегральном анализе больших
участков пленок или подложек). Для
разных методов анализа различаются требования к разрешению по по-
верхности и по глубине. Требования к чувствительности анализа варьиру-
ются от 10
11
до 10
21
см
-3
. Химическими веществами, присутствие которых
необходимо контролировать при таких исследованиях, являются леги-
рующие примеси в кремнии (мышьяк, фосфор, бор), а также кислород, уг-
лерод, следы фоторезиста, различные компоненты металлизации и метал-
лические примеси. Таким образом, спектр исследуемых химических эле-
ментов распространяется от легких (бор, углерод) до тяжелых элементов
(платина, золото, вольфрам
).
Методы химического анализа приповерхностного слоя объекта осно-
ваны на зондировании поверхности электромагнитным излучением (ульт-
рафиолетового или рентгеновского диапазона), а также электронными или
ионными пучками. Для идентификации поверхностных атомов и опреде-
ления их концентрации анализируется энергетический спектр испускаемых
при этом частиц – электронов, оптических фотонов или рентгеновских
квантов. Некоторые методы используют анализ
спектра масс ионов, испус-
каемых поверхностью объекта.
4.1. Электронная Оже-спектроскопия
Метод электронной Оже-спектроскопии основан на анализе энергий
электронов определенного вида, называемых Оже-электронами, которые
возбуждаются при облучении поверхности объекта электронным или све-
товым пучком. Методы электронной Оже-спектроскопии позволяют ре-
шать такие задачи, как определение химического состава объектов, уста-

Страницы