WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

діелектрик для міжшарової ізоляції, як гетерне і пасивуюче покриття, як складову частину підзатворного діелектрика. Тому власти-вості плівок Si3N4 визначають способами і умовами процесів їх форму-вання, а це значить, що при аналізі їх ІЧ-спектрів поглинання необхідно виходити із того, який метод використовується для їх формування:
- Термічний метод полягає в нагріванні кремнію в атмосфері азоту
або аміаку до температури 1200 °С. У цих умовах формується дрібно-кристалічна фаза ?-Si3N4 з максимальною смугою поглинання в ІЧ-
спектрі на частоті 930 см-1, що зумовлена коливаннями Si-N зв'язків.
- У хімічному методі одержання плівок Si3N4 використовують реак
ції взаємодії моносилану SiH4 або тетрахлориду кремнію SiCl4 з азотом
або аміаком при температурі 750 °С. В ІЧ-спектрах таких плівок основна
смуга поглинання знаходиться в області 780-1000 см-1, а характерні піки
при 920 см-1 і 860 см-1 відповідають Si3N4, сформованому при силановій
(дисилановій) реакції з аміаком.
- У плазмохімічних процесах одержання плівок Si3N4 використовують реакції взаємодії силану з аміаком чи азотом , але тільки в умовах високочастотного тліючого розряду. Для таких плівок характерне зміщення максимальної смуги Si-N в область 855-880 см"1 в залежності від співвідношення реагентів.
6. Вимірювання товщини епітаксійних плівок КЕС безконтактним ме-тодом.
Рис.4. 9. Спектральна характеристика кремнієвих епітаксійних струк-тур.
Безконтактний метод вимірювання товщини епітаксійного шару ґрун-тується на оптичній інтерференції інфрачервоного променя при відбиванні його від міжфазної межі монокремній-епітаксійна плівка. Спектральна ха-рактеристика коефіцієнта відбивання R ІЧ-променя від МФМ зображена на рис.4.30. Якщо використати лінійну діаграму спектрограми через відстань між сусідніми максимумами (мінімумами) інтерференційної картини, то товщина епітаксійної плівки КЕС буде рівна:
(4. 15)
де А- калібрувальний коефіцієнт спектрофотометра; 1- відношення віддалі між максимумами інтерференції до її порядку.
На точність виміру впливає перехідний шар епітаксія - підкладинка, що призводить до спотворення інтерференційної картини і до зниження точності з 3 до 5 %.
7. Методика контролю плазмо-хімічного травлення методом Оже-спектроскопії.
В технологічних процесах плазмохімічного травлення при фор-муванні топології ВІС використовують відповідну плазму. Дисоціація мо-лекул робочого газу приводить до утворення в плазмі речовин, які всту-пають в хімічну реакцію з матеріалом, що травиться. У зв'язку з цим не-обхідно оцінювати ступінь чистоти обробленої поверхні і досліджувати механізм взаємодії хімічно активної плазми з матеріалами структури ВІС. Для вирішення таких задач необхідно знати елементний, склад приповерх-невих шарів, який можна якісно виміряти методом Оже-спектроскопії. Су-часні Оже-спектрометри 09 ИОС -Зі 09 ИОС 10 - 005 дозволяють аналізу-вати поверхню з високою чутливістю і розділенням, що дозволяє визнача-ти відносні концентрації елементів, які присутні на поверхні, з точністю 1-3%.
Цей метод використовують для визначення якості травлення плазмою моно- і полікремнію, SiO2 і Si3N4 з використанням хладону 14 (CF4), хладону 218 (C3F8), хладону 23 (CHF3) на установці 08ПХО-100Т-005. Оптимальну потужність (0,1- 0,3 Вт/см2) і витрати хладону в межах 3,2-9,1 л/год. оцінювали за наявністю вуглецю і фтору на обробленій поверхні і по зміні селективності травлення.
4.5 Електрофізичне діагностування надійності ВІС субмікронної
технології
Для діагностування надійності структур ВІС розроблена низка елект-рофізичних методів діагностування по не лінійностям вольт-амперних і вольт-фарадних характеристик приладних структур: біполярних і польових транзисторів, МОН- і тонко плівкових конденсаторів.
Таким чином, моніторинг субмікронної технології ВІС включає в себе:
1. Тестові структури електрофізичних параметрів ВІС по видам техно-логій, на основі яких забезпечується параметрична оптимізація електрофі-зичних параметрів і мінімізація проектних норм КТО та багатчинної цільової функції дефектності функціональних шарів до рівня < 0,05 см-2 і прогнозується надійність структур до рівня 10-50 ррm.
2. Радіаційні методи юстування електрофізичних параметрів структур ВІС: за величиною провідності каналу МОН-транзистора; за величиною зсуву порогової напруги, виміряного імпульсним CV-методом; моди
фіксованим чотиризондовим методом; за величиною струму стоку наван-тажувального МОН-транзистора, що визначається пороговою напругою
вхідного транзистора комплементарної пари.
3. Зарядові моделі радіаційної технології для затворної системи
МОН транзистора, в яких враховано вплив ізоконцентраційних домішок
кисню і вуглецю на активацію і каналювання домішок при дифузійно-
оксидувальних процесах та іонній імплантації.
4. Аналітичні фізико-хімічні методи контролю електрофізичних
параметрів функціональних шарів і МФМ розділу Si-SiO2 з використанням
методів спектрометрії і імпульсних CV-характеристик.
5. Низку методів електрофізичного діагностування структур ВІС за
не лінійностями ВАХ і ВФ характеристик, які дозволили не тільки прогно-зувати їх надійність, але і дозволили виключити довготривалі енергови-тратні відбракувальні випробування ВІС у вигляді електро-термо-тренування, термоциклювання та перевірки параметрів при підвище-ній температурі.
Висновки
1. Дослідження останніх років підтверджують те, що силіциди тугоплав-ких металів: молібдену, вольфраму, танталу і титану-по кількості властивостей, що задовольняють вимогам, представлені для використання їх в напівпровідниковій технології, в тому числі, для виготовлення транзисторів з мінімальними розмірами елементів менше 1 мкм.
2. Необхідно також, щоб плівки вказаних матеріалів після високотемпературного відпалу за складом були дисиліцидами, імали стійку фазу інтерметалічного з'єднання кремнію з одним із металів. Питомий електричний опір таких плівок складає 25-100 мкОм, що істотно менше за питомий опір легованого полікристалічного кремнію, що складає 1000 мкОм*см. Механічні властивості плівок указаних силіцидів (внутрішні напруження, адгезія, гладкість поверхні, термостійкість) забезпечують можливість їх застосування.
3. Найважливіша особливість силіцидів тугоплавких металів полягає в тому, що, якщо в плівці або у контакті з нею є надлишок кремнію по відношенню до складу дисиліцида, то при відпалі в окислюючій атмосфері на її поверхні утворюється стійкий шар двоокису кремнію, для утворення якого надмірний кремній дифундує крізь силіцид, зберігаючи його склад і властивості.
4. Перераховані силіциди близькі по властивостях проте, титан і тантал володіють меншими питомими опорами, мають більш низьку температуру утворення силіциду і більш стійкі при окисленні.
5. Детальне порівняння описаних методів про утворення тонких плівок силіцидів (нанесення метал на кремній, розпилення дисиліцидної мішені, одночасне розпилення або випаровування металу і кремнію,
Loading...

 
 

Цікаве