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

таким чином дисиліцидів вольфраму, молібдену і танталу складало 100, 140 і 65 мкОм*см, відповідно, тобто близько по величині до одержаних без імплантації (див. табл.1).
Більш низьку температуру термообробки після імплантації застосовували для плівки молібдена товщиною 40 нм (550 0С, 20 хв. в атмосфері водню). Імплантацію вели іонами миш'яку з енергією 180 кеВ, при потоці 5*1015 см2. Товщина шару силіцид молібдена складала 100 нм і мала шаровий опір 14 Ом/?, тобто питомий опір складав 140 мкОм*см, що не набагато вище одержаного без імплантації. Найбільша товщина плівки молібдену на кремнії, на якій було застосовано імплантацію складала 100 нм (молібден і титан).
Основною перевагою при імплантації-- зниження температури утворення силіциду. Проте є існуюче певне ускладнення технології і повинно бути ретельно зважено у кожному конкретному випадку. В даний час максимальні можливості устаткування дозволяють в більшості випадків працювати з товщиною металічних плівок не більше 50-100 нм, тобто одержувати товщину дисиліциду не більше 150 нм, що менше необхідне. Тому найбільш можливе використання цього методу- омічні контакти.
Розділ 3. Контроль електрофізичних па-раметрів і технологічних режимів нанесення плівок при формуванні структур ВІС
Одержання високоякісних плівок із заздалегідь заданими і відтворюваними параметрами визначає необхідність строгого контролю при їхньому нанесенні. Особливості контролю параметрів тонкоплівкових елементів визначаються малими товщинами нанесених плівок (від декількох десятків до сотень нанометрів). Параметри плівок безпосередньо контролюють у процесі їхнього нанесення у вакуумній робочій камері і після нанесення, тобто поза камерою. Найбільш важливий контроль у камері, тому що в залежності від його результатів регулюються режими процесу росту плівки, що дозволяє усунути операції припасування її параметрів після нанесення.
3.1 Вимірювання товщини плівок
Товщину плівок вимірюють такими найбільш розповсюдженими мето-дами, як мікро зважування і багато променева інтерферометрія.
Метод мікро зважування в основному використовують при виробництві гібридних ІМС, і полягає у визначенні збільшення маси m підкладки після нанесення на неї плівки. При цьому середню товщину плівки визначають за формулою:
(3.1)
де Fn-площа плівки на підкладці; ?М-питома густина нанесеної речо-вини.
Цей метод не простий, але вимагає, щоб форма підкладки була простою, а її поверхня у гарному стані. Крім того, на точність вимірів впливає питома густина нанесеного матеріалу, що може змінюватись в залежності від технологічних режимів (залишкового тиску, забруднень молекулами газу й ін.)
При вимірюванні товщини плівки зважуванням вважають, що густина нанесеної речовини дорівнює густині масивного зразка. Під ефективною товщиною розуміють товщину, що вона мала б, якби утворююча її речовина була рівномірно розподілена по поверхні з густиною, рівною густині масивної речовини.
Чутливість методу зважування складає 1-10 мкм/м2 і залежить від чутливості ваг і площі плівки на підкладці Fn.
Метод багато променевої інтерферометрії, який застосовується для вимірювання товщини непрозорих плівок, полягає у спостереженні в мікроскоп інтерференційних смуг, що виникають при розгляді в монохроматичному світлі двох поверхонь, розташованих під кутом одна до одної.
Перед вимірювання одержують на зразку так звану сходинку-різку бічну межу плівки на підкладці. Для цього маскують частину підкладки при напилені плівки чи хімічно видаляють частину нанесеної плівки. У мікроскоп спостерігають зсув інтерференційних смуг (рис. 3. 1). Світлі і темні інтерференційні смуги, чергуються з кроком L на поверхні як плівки, так і підкладки й зсуваються одна відносно одної на межі плівка-підкладка на значення l.
Рис. 3. 1. Зсув інтерференційних смуг.
Вимірюючи за допомогою мікро інтерференційного мікроскопа зсув якої-небудь визначеної смуги, розраховують товщину плівки за формулою:
(3.2)
де с-довжина хвилі монохроматичного світла, дорівнює 0,54 мкм; L-крок між сусідніми інтерференційними смугами; l-зсув інтерференційної смуги.
Точність цього методу вимірювання товщини плівки складає 15-30 нм.
Якщо плівка прозора, у місці "сходинки" на неї і на підкладку осаджу-ють додатково непрозору, добре відбиваючу світло металеву плівку (наприклад, алюмінію), товщина якої, щоб зменшити внесену похибку, повинна бути набагато меншою товщини вимірюваної плівки.
3.2 Вимірювання електричного опору плівок
Електропровідність є однією з найважливіших характеристик силіцидів при оцінці якості матеріалу струмопроводячих систем ІС.
У таблиці 3.1 подано електропровідність деяких силіцидів.
На електропровідність впливає не тільки методи отримання силіцидів, а також і кристалічна структура. Таку залежність показано на рис. 3. 2.
Символи О, Г, Т, К відповідно означають орторомбічну, гексагональну, тетрагональну і кубічну ґратки. Досить низький опір силіцидів металів VIII групи може пояснюватись відносно малими атомними відстанями метал-кремній порівняно з сполуками метал-метал або кремній-кремній.
Таблиця 3. 1. Електропровідність деяких силіцидів
Силіцид Метод отримання Температура відпалу, 0С Ефективна еле-ктропровід-ність, мкОм*см
TiSi2
ZrSi2
HfSi2
VSi2
NbSi2
TaSi2
Pd2Si Метал на полікремнію
Одночасне розпилення
Метал на полікремнію
Метал на полікремнію
Розпилення сплаву
Метал на полікремнію
Метал на полікремнію
" "
Розпилення сплаву
Метал на полікремнію 900
900
900
900
900
900
900
1000
1000
400 13-16
25
35-40
45-50
60-70
50-55
50
35-45
50-55
30-35
Рис. 3. 2. Опір різних силіцидів, у залежності від кристалічної ґратки і положення металу в періодах IV-VI періодичної системи.
Найбільш поширений метод вимірювання електропровідності-це чотирьохзондовий метод. У цьому випадку струм проходить між двома крайніми зондами. При відповідному підборі зондів, відстаней між ними і сили струму значення поверхневого опору RS можна вимірювати безпосередньо вольтметром. Величини ? і RS зв'язані простим співвідношенням:
RS=?/d, (3. 3)
де d-товщина плівки. Чисельне значення величини RS задається в омах, зв'язаних з квадратом поверхні плівки.
При використанні чотирьохзондового методу слід враховувати похибку, яка виникає через провідність підкладки.
Також електричний опір плівок можна вимірювати резистивним датчиком із зовнішнім вимірювальним приладом. У основному цей метод використовується при контролі резисторів гібридних ІМС і він ґрунтується на тому, що в міру збільшення товщини плівки в процесі росту її опір зменшується. Це дозволяє безпосередньо при нанесенні контролювати опір плівки, а при досягненні номінальної її товщини припинити процес. При вимірювання попередньо (рис. 3. 3) виготовляють спеціальну контрольну підкладку (свідок) 1 з ізоляційного матеріалу (скла, ситалу), на яку наносять плоскі
Loading...

 
 

Цікаве