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改進(jìn)器件性能和提高器件的成甜工率都有秉要的意義

發(fā)布時(shí)間:2019/1/31 12:50:47 訪問(wèn)次數(shù):564

  表面向外的一側(cè)沒(méi)有近鄰原子,農(nóng)面原子有一部分化學(xué)鍵伸向空閘形成懸掛件,因此,表面具有很活躍的化學(xué)性質(zhì)。曲于表面原F吸附、沾污和偏析,D2764D表面原子種類L9體內(nèi)不同。曲于表面原子所處的環(huán)境與體內(nèi)不同,所以表畫原f的排列結(jié)構(gòu)也與體內(nèi)不同。這些不同使表面具有某些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì):因此,F0l體表面和體內(nèi)的物理、化學(xué)性質(zhì)往往不同。在半導(dǎo)體材料、器件和r藝流程巾存在入暈的表面和丨界面問(wèn)題,隨著集成電路向深亞微米發(fā)展.還要求檢測(cè)和控制化學(xué)成分的橫向分布。囚此.開(kāi)展半導(dǎo)體表面、界面和薄膜的研究對(duì)提高和控制材料質(zhì)量,改進(jìn)器件性能和提高器件的成甜l率都有秉要的意義。

   表面信息是通過(guò)各種表面分析技術(shù)來(lái)獲得的.表i面分析技術(shù)匚發(fā)展有許多不同的種類,足建立在超高真空電f離子光學(xué)微弱信號(hào)檢測(cè)汁算機(jī)技術(shù)箐基礎(chǔ)卜的一閘綜合性技術(shù)。表面分析技術(shù)種類繁多,現(xiàn)代表面分析技術(shù)已發(fā)展出數(shù)十種,雨i且新的分析方法仍在不斷出現(xiàn)。各白的原理、應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn),各類文獻(xiàn)已有大量的報(bào)道。圖14.29是埃文思(EAG)分析集團(tuán)提供的各種微分析儀器的應(yīng)用范圍、分辨率及局限性等。由于篇幅原囚和作者能力的局限,本文對(duì)各種表面分析儀器不一-加以介紹,有興趣的瀆者可以參考相關(guān)文獻(xiàn)1:。它們的共同特點(diǎn)是用-種Ⅱ人射束”作為探針來(lái)探測(cè)樣品表面,Ⅱ人射束”可以是電f、離F、光子、屮性粒子、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和聲波等,在探針的作用下.從樣品表面可以射或散射出各種不同的粒子,如電f、離丫、光子和刂Ⅱ性粒F竿。通過(guò)檢測(cè)這些粒∫的能董、動(dòng)量、荷質(zhì)比、粒子流強(qiáng)度等rll以獲得勹表面有關(guān)的信息,各種法各有優(yōu)缺點(diǎn),一般根據(jù)不鬧的檢測(cè)要求.采用不同的分析方法或川兒種方法對(duì)樣品進(jìn)行分析,綜合所測(cè)的結(jié)果得出結(jié)淪:表面分析技術(shù)主要用來(lái)研究和分析固體表面的形貌、化學(xué)成分、化學(xué)鍵合、原子結(jié)構(gòu)、原子態(tài)和電子態(tài)等。表面和薄膜的成分分析包括測(cè)定半導(dǎo)體表面的元素組分、表面元素的化學(xué)態(tài)及元素在表層的分布(包括橫向分布和縱向分布)。測(cè)量表面、界面和薄膜成分的主要技術(shù)有俄歇電子能譜(ΛEs)、X射線光電子能譜(XIDS)、ェ次電質(zhì)譜(sIMS)和盧瑟福背散射(RI3s)等。它們各有特點(diǎn),如AEs有很高的表面靈敏度和微lx分析能力,它的取樣深度只有1~2nm。微lK分析可以小到10nm∵XPs能獲得豐富的化學(xué)信息,對(duì)樣品表而的損傷比ΛES輕微。刈于絕緣樣品的荷電問(wèn)題.Ⅺ)S比ΛES.s1Ms容易消除;但XPs和ΛES一佯i實(shí)際的檢測(cè)靈敏度只有0,1%。由于X射線聚焦能力差,束斑較大,XPS空間分辨率較差。SIMS有很高的檢測(cè)靈敏度(10b萵至達(dá)到10Ⅱ量級(jí))和很寬的動(dòng)態(tài)范圍(10"~10?3原子)."r進(jìn)行全元素分析;但SIMs的定量分析難度較大,化學(xué)靈敏度較差,對(duì)樣品有破壞。R1;s有強(qiáng)的定量分析能力,也可進(jìn)行全元素分析,尤其適用于分析輕襯底材料中的重?fù)诫s元素;但RBs的空間分辨率和化學(xué)靈敏度較差。

  


  表面向外的一側(cè)沒(méi)有近鄰原子,農(nóng)面原子有一部分化學(xué)鍵伸向空閘形成懸掛件,因此,表面具有很活躍的化學(xué)性質(zhì)。曲于表面原F吸附、沾污和偏析,D2764D表面原子種類L9體內(nèi)不同。曲于表面原子所處的環(huán)境與體內(nèi)不同,所以表畫原f的排列結(jié)構(gòu)也與體內(nèi)不同。這些不同使表面具有某些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì):因此,F0l體表面和體內(nèi)的物理、化學(xué)性質(zhì)往往不同。在半導(dǎo)體材料、器件和r藝流程巾存在入暈的表面和丨界面問(wèn)題,隨著集成電路向深亞微米發(fā)展.還要求檢測(cè)和控制化學(xué)成分的橫向分布。囚此.開(kāi)展半導(dǎo)體表面、界面和薄膜的研究對(duì)提高和控制材料質(zhì)量,改進(jìn)器件性能和提高器件的成甜l率都有秉要的意義。

   表面信息是通過(guò)各種表面分析技術(shù)來(lái)獲得的.表i面分析技術(shù)匚發(fā)展有許多不同的種類,足建立在超高真空電f離子光學(xué)微弱信號(hào)檢測(cè)汁算機(jī)技術(shù)箐基礎(chǔ)卜的一閘綜合性技術(shù)。表面分析技術(shù)種類繁多,現(xiàn)代表面分析技術(shù)已發(fā)展出數(shù)十種,雨i且新的分析方法仍在不斷出現(xiàn)。各白的原理、應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn),各類文獻(xiàn)已有大量的報(bào)道。圖14.29是埃文思(EAG)分析集團(tuán)提供的各種微分析儀器的應(yīng)用范圍、分辨率及局限性等。由于篇幅原囚和作者能力的局限,本文對(duì)各種表面分析儀器不一-加以介紹,有興趣的瀆者可以參考相關(guān)文獻(xiàn)1:。它們的共同特點(diǎn)是用-種Ⅱ人射束”作為探針來(lái)探測(cè)樣品表面,Ⅱ人射束”可以是電f、離F、光子、屮性粒子、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和聲波等,在探針的作用下.從樣品表面可以射或散射出各種不同的粒子,如電f、離丫、光子和刂Ⅱ性粒F竿。通過(guò)檢測(cè)這些!业哪芏、動(dòng)量、荷質(zhì)比、粒子流強(qiáng)度等rll以獲得勹表面有關(guān)的信息,各種法各有優(yōu)缺點(diǎn),一般根據(jù)不鬧的檢測(cè)要求.采用不同的分析方法或川兒種方法對(duì)樣品進(jìn)行分析,綜合所測(cè)的結(jié)果得出結(jié)淪:表面分析技術(shù)主要用來(lái)研究和分析固體表面的形貌、化學(xué)成分、化學(xué)鍵合、原子結(jié)構(gòu)、原子態(tài)和電子態(tài)等。表面和薄膜的成分分析包括測(cè)定半導(dǎo)體表面的元素組分、表面元素的化學(xué)態(tài)及元素在表層的分布(包括橫向分布和縱向分布)。測(cè)量表面、界面和薄膜成分的主要技術(shù)有俄歇電子能譜(ΛEs)、X射線光電子能譜(XIDS)、ェ次電質(zhì)譜(sIMS)和盧瑟福背散射(RI3s)等。它們各有特點(diǎn),如AEs有很高的表面靈敏度和微lx分析能力,它的取樣深度只有1~2nm。微lK分析可以小到10nm∵XPs能獲得豐富的化學(xué)信息,對(duì)樣品表而的損傷比ΛES輕微。刈于絕緣樣品的荷電問(wèn)題.Ⅺ)S比ΛES.s1Ms容易消除;但XPs和ΛES一佯i實(shí)際的檢測(cè)靈敏度只有0,1%。由于X射線聚焦能力差,束斑較大,XPS空間分辨率較差。SIMS有很高的檢測(cè)靈敏度(10b萵至達(dá)到10Ⅱ量級(jí))和很寬的動(dòng)態(tài)范圍(10"~10?3原子)."r進(jìn)行全元素分析;但SIMs的定量分析難度較大,化學(xué)靈敏度較差,對(duì)樣品有破壞。R1;s有強(qiáng)的定量分析能力,也可進(jìn)行全元素分析,尤其適用于分析輕襯底材料中的重?fù)诫s元素;但RBs的空間分辨率和化學(xué)靈敏度較差。

  


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