用S法表征加工硅片表面铝的污染你的脸SIMS.XP

应用笔记

讨论

消除或减少铝和其他金属 表面污染 on 硅片 是IC流程中非常关键的部分。 选择合适的测量技术对于提供准确一致的结果非常重要。 本应用笔记重点介绍了使用SurfaceSIMS.XP(XP =扩展轮廓)确定表面Al的一些重要优势 污染 在加工的硅片上。

SurfaceSIMS是ASTM批准的用于测量硅基板上的Na,Al,K和Fe污染的方法(ASTM F 1617)。 在裸硅片上,SurfaceSIMS在几十年的测量中提供了非常相似的结果,与其他表面金属污染测量技术相比,如 TOF-SIMS 和基于VPD的技术。 SurfaceSIMS结果报告为污染物面密度(原子/ cm2).

SurfaceSIMS.XP是SurfaceSIMS方法的扩展,其中使用相同的分析条件,但数据以完整的形式报告 SIMS 深度剖面图。 它不仅提供表面密度(原子/ cm2),但也检测覆盖处理过的晶片的任何非硅残留膜。 当处理过的晶片覆盖有除天然Si氧化物之外的薄残留物时,TOF-SIMS和基于VPD的技术可能不是用于污染测量的合适方法。 如果金属污染物被掩埋并且分析过早终止(TOF-SIMS)或由于不适当的萃取化学物质(VPD)导致回收率太低,这些方法将提供不正确的结果。 然而,由于SurfaceSIMS.XP是一种深度剖析技术,它在某些情况下具有明显的优势,并且应该是分析许多处理过的硅晶片的首选方法。

使用SurfaceSIMS.XP测量的裸硅片上的1 Al污染。

图1 用SurfaceSIMS.XP测量裸硅晶片上的Al污染。 Si也用SurfaceSIMS.XP和传统的动态SIMS测量。 用动态SIMS测量的Si分布显示在Si表面上存在天然氧化物,如在SIMS表面瞬态区域中所见。 通过SurfaceSIMS获得的扁平Si轮廓。 XP表明通过氧气驱除了瞬态效应,尽管溅射仍然保持表面氧化。

图2 Al在经过处理的硅晶片上的污染。

图2 加工硅晶片上的Al污染。 Si分布表明硅表面上存在薄的残留层。 Al似乎位于界面而不是顶部表面。 通过动态SIMS分布中Si计数率的暂时增加,观察到掩埋Si表面的不完全氧化。 对于此类处理过的样品,只有SurfaceSIMS.XP能够提供准确一致的污染测量。

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