Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

43
сорбат, начинают доминировать в спектре. Поэтому для определения про-
филя распределения примесных атомов по глубине объекта (например,
кремниевой пластины) производят его послойное стравливание ускорен-
ными ионами или химически-активными частицами.
Поскольку в Оже-электронной эмиссии могут участвовать электроны
валентных оболочек атомов, принимающих участие в образовании хими-
ческих связей, то форма
спектральных линий и их положение зависят от
химического окружения атомов вещества. Если имеется сильная химиче-
ская связь между двумя или большим числом атомов, то внутренние элек-
тронные уровни могут сдвигаться на несколько электрон-вольт по сравне-
нию с их энергией в изолированных атомах (т. н. химический сдвиг). На-
пример, при ионной
связи электронные уровни электроотрицательных
элементов сдвигаются в сторону меньших энергий, а электроположитель-
ных – в сторону больших энергий. Это дает возможность из анализа спек-
тров Оже-электронов получить информацию о химической связи в иссле-
дуемом веществе.
Установка для электронной Оже-спектроскопии состоит из элек-
тронной пушки, энергоанализатора Оже-электронов, регистрирующей сис
-
темы и вакуумной системы. Вакуумная система должна обеспечить очень
высокую степень вакуума (на уровне 10
-8
…10
-10
мм. рт. ст.), иначе оста-
точные газы будут взаимодействовать с поверхностью объекта и могут ис-
казить результаты проведенного химического анализа. Электронная пушка
обеспечивает фокусировку электронного луча и его сканирование по по-
верхности. Пространственное разрешение по поверхности объекта опреде-
ляется размерами электронного зонда и области генерации
Оже-электронов. Современные Оже-спектрометры
обеспечивают разреше-
ние на уровне 0,1 мкм.
Порог чувствительности различен для разных химических элемен-
тов. Так, для фосфора он составляет 10
19
см
-3
, для мышьяка - 5·10
18
см
-3
,
для кислорода и углерода - 5·10
17
см
-3
. Поэтому определить данным мето-
дом профиль легирования примесных атомов в полупроводнике после про-
веденной диффузии в случае малой и средней степени легирования часто
бывает невозможно. Но при больших уровнях легирования, например, при
формировании областей истока и стока МДП-транзистра с помощью ион-
ной имплантации чувствительность данного метода вполне достаточна.
4.2. Фотоэлектронная спектроскопия для химического анализа
Метод основан на облучении поверхности объекта рентгеновским
или ультрафиолетовым излучением, способным вызвать эмиссию вторич-
ных электронов из внутренних оболочек атомов. В зависимости от длины
волны используемого для эмиссии электронов излучения фотоэлектронная
спектроскопия подразделяется на два типа:

Страницы