13.Контроль толщины пленок в процессе нанесения (по «свидетелю», кварцевый).

Измерение толщины металлической плёнки по “свидетелю” R=ρl/s

Частотный метод

- кварц имеет собственную частоту колебаний f, например 1МГц

- напыление на кварц массы пленки уменьшает собственную частоту кварца f

- Δf – функция от массы, т.е. от толщины (при неизменной площади поверхности кварца)

- измерение – с опорным каналом

Пьезоэлектрический кварц

Устройство измерения с одним кварцем

Измерение с двумя кварцами

14.Электромиграция в металлических пленках. Технологические пути снижения электромиграции.

Электродиффузия(электромиграция)

• Явление переноса вещества в пленках при высокой плотности тока

-одновременное действие на ион металла двух сил (электрическое поле, электронный ветер)

-преобладает сила электронного ветра

-перенос металла к положительному полюсу, перенос вакансий к отрицательному полюсу

Результат электродиффузии.

-в мелкозернистых пленках (холодная подложка) преобладает диффузия по межзеренным границам – энергия активации 0,48 эВ.

-в крупнозернистых пленках (горячая подложка) преобладает поверхностная диффузия- энергия активации 0,84 эВ.

Борьба с электродиффузией.

• Получение крупнозернистых пленок

• Нанесение на пленку алюминия пленки кварцевого стекла.

Результат- увеличение энергии активации до 1.2 эВ.

15.Создание омических контактов. Технологические пути повышения омичности контакта.

• Контакты локальные и распространенные (выход на SiO2)

• Основные качества контактов: невыпрямляющие, минимальное сопротивление, высокая теплопроводность, согласованность Л.К.Т.Р. с кремнием, адгезия, возможность литографии, минимальная глубина диффузии в кремний.

Повышение омичности контакта.

• Подлегирование кремния под контактом

• Многослойный металл (нижний- малое переходное сопротивление, малое проникновение в кремний, способность к восстановлению окисных пленок-Mo, Ni, Pt, Cr, Ti; верхний- высокая электропроводность, совместимость с металлом нижнего-Ag, Cu, Al, Au; средний (разделительный)- Pt-достаточно пленки 45 нм.

7. Микролитография.

1. Укрупненная схема техпроцесса фотолитографии.

Литография( микролитография) – процесс формирования топологического рисунка в технологическом слое (SiO₂, Si₃N₄, ФСС, БСС, poly-Si, Si, Al, Al + %Si, Mo, V, W).

• фотолитография – λ = 250-440 нм

Фотолитография

Укрупнённая схема процесса

2.Химподготовка химически активных технологических слоев.

Группа химически активных слоёв – Al, Al+%Si, ФСС, БСС, БФСС:

(CH₃)₂N – C _\= O H Диметилформамид

H H₃C – ^\C_\ – СH₃ OH Изопропиловый спирт

H₃С – S _\= O H₃С Диметилсульфооксид

Обеспечение адгезии фоторезиста к технологическому слою

Задача: обеспечить гидрофильность слоя к фоторезисту и гидрофобность к травителю

Решение: нагрев в вакууме или инертной среде (N2, Ar) при 100-150°С отмывка в гексаметилдисилоксане (CH₃)₃Si – NH – Si(CH₃)