Технология формирования и измерения параметров си-лицидних пленок для структур бис часть 6

6. Измерение толщины эпитаксиальных пленок КЭС бесконтактным методом. Рис.4. 9. Спектральная характеристика кремниевых эпитаксиальных структур. Бесконтактный метод измерения толщины эпитаксиальных слоя основывается на оптической интерференции инфракрасного луча при отражении его от межфазной границы монокремний-эпитаксиальных пленка. Спектральная характеристика коэффициента отражения R ИК-луча от МФМ изображена на рис.4.30. Если использовать линейную диаграмму спектрограммы через расстояние между соседними максимумами (минимумами) интерференционной картины, то толщина эпитаксиальной пленки КЭС будет равна: (4 15) где А — калибровочный коэффициент спектрофотометра; 1- отношение расстояния между максимумами интерференции в ее повестку. На точность измерения влияет переходный слой эпитаксия — подложка, что приводит к искажению интерференционной картины и к снижению точности с 3 до 5%. 7. Методика контроля плазменно-химического травления методом Оже-спектроскопии. В технологических процессах плазмохимического травления при формировании топологии БИС используют соответствующую плазму. Диссоциация молекул рабочего газа приводит к образованию в плазме веществ, которые вступают в химическую реакцию с материалом, травится. В связи с этим необходимо оценивать степень чистоты обработанной поверхности и исследовать механизм взаимодействия химически активной плазмы с материалами структуры БИС.

купить розы
Для решения таких задач необходимо знать элементный, состав приповерхностных слоев, который можно качественно измерить методом Оже-спектроскопии. Современные Оже-спектрометры 09 ИОС — Со 09 ИОС 10 — 005 позволяют анализировать поверхность с высокой чувствительностью и разрешением, что позволяет определять относительные концентрации элементов, которые присутствуют на поверхности, с точностью 1-3%. Этот метод используют для определения качества пищеварения плазмой моно — и поликристаллического кремния, SiO2 и Si3N4 с использованием хладона 14 (CF4), хладона 218 (C3F8), хладона 23 (CHF3) на установке 08ПХО-100Т-005. Оптимальную мощность (0,1 0,3 Вт / см2) и расход хладона в пределах 3,2-9,1 л / ч. оценивали по наличию углерода и фтора на обработанной поверхности и по изменению селективности пищеварения. 4.5 электрофизических диагностирования надежности БИС субмикронных технологии Для диагностирования надежности структур БИС разработан ряд электрофизических методов диагностики по нелинейности ВАХ и вольт-фарадных характеристик приборных структур: биполярных и полевых транзисторов, мон и тонкопленочных конденсаторов. Таким образом, мониторинг субмикронных технологии БИС включает в себя: 1. Тестовые структуры электрофизических параметров БИС по видам технологий, на основе которых обеспечивается параметрическая оптимизация электрофизических параметров и минимизация проектных норм КТО и багатчиннои целевой функции дефектности функциональных слоев до уровня <0,05 см-2 и прогнозируется надежность структур до уровня 10-50 ррm.

  1. Радиационные методы юстировки электрофизических параметров структур БИС: по величине проводимости канала МОП-транзистора; по величине смещения порогового напряжения, измеренного импульсным CV-методом; модификсованим чотиризондовим методом; по величине тока стока нагрузочного МОП-транзистора, определяется пороговым напругоювхидного транзистора комплементарной пары.
  2. заряд модели радиационной технологии для затворной системиМОН транзистора, в которых учтено влияние изоконцентрацийних домишоккисню и углерода на активацию и каналирования примесей при диффузионно-оксидувальних процессах и ионной имплантации.
  3. Аналитические физико-химические методы контроля електрофизичнихпараметрив функциональных слоев и МФМ раздела Si-SiO2 с использованием методов спектрометрии и импульсных CV-характеристик.
5. Ряд методов электрофизического диагностирования структур БИС зане линейности ВАХ и ПФ характеристик, которые позволили не только прогнозировать их надежность, но и позволили исключить длительные енерговы-тратни видбракувальни испытания БИС в виде электро-термо-тренировки, термоциклирования и проверки параметров при повышенной температуре. Выводы 1. Исследования последних лет подтверждают, что силициды тугоплавких металлов: молибдена, вольфрама, тантала и титана — по количеству свойств, удовлетворяющих требованиям, представленные для использования в полупроводниковой технологии, в том числе, для изготовления транзисторов с минимальными размерами элементов менее 1 мкм. 2. Необходимо также, чтобы пленки указанных материалов после высокотемпературного отжига по составу были дисилицида и имели устойчивую фазу интерметаллического соединения кремния с одним из металлов. Удельное электрическое сопротивление таких пленок составляет 25 — 100 мкОм, что существенно меньше удельное сопротивление легированного поликристаллического кремния, составляет 1000 мкОм * см. Механические свойства пленок указанных силицидов (внутренние напряжения, адгезия, гладкость поверхности, термостойкость) обеспечивают возможность их применения. 3. Важнейшая особенность силицидов тугоплавких металлов заключается в том, что, если в пленке или в контакте с ней избыток кремния по отношению к составу дисилицида, то при отжиге в окислительной атмосфере на его поверхности образуется устойчивый слой двуокиси кремния, для образования которого избыточный кремний диффундирует сквозь силицид, сохраняя его состав и свойства. 4. Перечисленные силициды близкие по свойствам однако, титан и тантал обладают меньшими удельными сопротивлениями, имеют более низкую температуру образования силицида и более устойчивы при окислении. 5. Детальное сравнение описанных методов об образовании тонких пленок силицидов (нанесение металла на кремний, распыление дисилициднои мишени, одновременное распыление или испарение металла и кремния, нанесение их из газовой фазы) показало, что хотя ни один из этих методов нельзя считать абсолютно лучшим, но наиболее перспективный в настоящее время метод одновременного магнетронного распыления металла и кремния. Таким образом, от совершенства технологических процессов нанесения тонких пленок в значительной степени зависят надежность и качество изделий микроэлектроники, технический уровень и экономические показатели их производства. При нанесении тонких пленок очень важно строго соблюдать электронно-вакуумной гигиены. Загрязнение в виде примесных химически активных газов, попадающих на поверхность обрабатываемых подложек, как при проведении технологических операций, так и при меж — операционном транспортировке и хранении, могут существенно изменять структуру и электрофизические свойства слоев, наносимых. Оседания мелких частиц пыли может привести к необратимому дефекта пленочных структур — обрывов и замыканий межсоединений. Поэтому оборудование для нанесения тонких пленок обычно устанавливают в чистых комнатах — гермозоне, а обслуживающий его персонал должен следить за чистотой рабочего места и технологической тары, а также обязательно работать в спецодежде.