Разработка методов анализа структурных параметров субмикронных интегральных микросхем с проектными нормами 0,5-0,18 мкм на базе просвечивающей электронной микроскопии / научный руководитель Л. А. Власукова

Abstract

Объект исследования – структурные параметры субмикронных интегральных микросхем и многослойных систем на основе кремния. Цель работы – разработать методы подготовки образцов субмикронных интегральных микросхем и методы анализа их структурных параметров на базе просвечивающей электронной микроскопии в геометриях “cross-section” и “plan-view”. Были разработаны методы подготовки образцов субмикронных микросхем, а также новые методы анализа их структурных параметров на базе просвечивающей электронной микроскопии в геометриях “cross-section” и “plan-view”. Были разработаны методики гидродинамического травления кремниевых структур с целью получения пригодных для исследований образцов методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Разработана 6-шаговая процедура подготовки образцов в геометрии «cross-section» различных кремниевых структур и элементов микросхем. В результате проведенной работы были исследованы структурные свойства различных образцов кремниевых структур и элементов микросхем с проектными нормами 0,5-0,18 мкм, содержащих поликристаллические, диэлектрические и металлические слои различной плотности, а также границы раздела «кремний-металл», «кремний-диэлектрик», «металл-диэлектрик» методом просвечивающей электронной микроскопии. Разработан метод подготовки тонких срезов образцов от композитных слоев металлов (Ni-Pt-V) на кремниевых пластинах для анализа их структурных параметров и фазового состава с использованием просвечивающей электронной микроскопии в геометрии “plan-view” и “cross-section”. Разработан метод анализа дефектности по глубине в сильнолегированных слоях кремния (пластины-спутники) с использованием просвечивающей электронной микроскопии в геометрии «plan-view» и в сочетании с прецизионным послойным удалением тонких слоев. Разработана методика обнаружения и анализа трековых областей в диэлектрических слоях SiO2, сформированных высокоэнергетическими ионами тяжелых элементов, с использованием прецизионного химико-динамического травления образцов и последующего исследования методом просвечивающей электронной микроскопии в геометрии “plan-view”. Разработана и апробирована методика расчета количества атомов примеси входящей в состав кластеров (преципитатов) в полупроводниковых или диэлектрических слоях по микрофотографиям просвечивающей электронной микроскопии.