Введение

Аналитическая химия материалов электронной техники – это, прежде всего, химия чистых веществ. Чистотой материалов определяются воспроизводимость и физические параметры схем и приборов в микроэлектронике. Прогресс методов получения элементов и соединений особой чистоты обусловливает развитие новых и совершенствование существующих аналитических методов контроля состава.

Большое разнообразие материалов (полупроводников, проводников и диэлектриков), используемых в электронной технике, определяет необходимость проведения комплексных физико-химических исследований на всех этапах их создания: от стадии синтеза материалов с комплексом заранее заданных свойств до контроля технологических процессов изготовления микросхем в массовом производстве.

По принятой классификации все вещества по их чистоте делятся на три класса: А, В, С. К классу А причисляются вещества обычной чистоты с содержанием примесей выше 0,01 %, которые могут быть определены методами химического анализа. При этом материалы подкласса A1 содержат 99,9 % основного вещества и подкласса А2 - 99,99 %. К классу В относятся материалы повышенной чистоты и особочистые вещества (начиная с подкласса В5) с содержанием контролируемых примесей I0^–3 - 10^–6 %. К классу С причисляются только особочистые материалы с суммарным содержанием микропримесей в интервале I0^–7 - 10^–10 %.

Количественное определение микропримесей составляет главную задачу аналитической химии полупроводников и диэлектриков. Классические методы пригодны для контроля веществ чистоты класса А и частично класса В. Большие трудности возникают при определении контролируемых примесей в особочистых материалах класса С. Анализ веществ подкласса С7 (содержание примесей порядка I0^–7 %) невозможно без предварительного отделения и последующего концентрирования примесей.

Кроме указанных, материаловедам необходимо решать задачи по:

- определению химического состава полупроводниковых и диэлектрических элементов в микрообъемах, полученных на различных подложках;

- нахождению профиля распределения легирующих добавок;

- исследованию совместимости материалов и технологических процессов при изготовлении многослойных микросхем;

- исследованию процессов растворения проводниковых, полупроводниковых и диэлектрических элементов микросхем при создании физико-химических основ фотолитографии или определении влагоустойчивости микросхем и т.д.

В табл .0.1 приведены объекты анализа материалов микроэлектроники.

Таблица 0.1

Объекты анализа материалов микроэлектроники

Вид материала	Тип	Примеры
Полупроводники	AIIBVI	CdSe, CdS, CdSxSe1–x, CdTe, PbTe, ZnS, ZnSxSe1–x, ZnSexTe1–x
	AIIIBV	GaP, GaAs, GaAsx, P1–x, InSb, InAs, InP и др.
Полупроводники	Стеклообразные полупроводники	Сурьмянистое стекло Sb2O3∙SiO2 Мышьяковистое стекло As2O3∙PbO Оксидное ванадийсодержащее стекло V2O4∙V2O5∙CaO∙P2O5
Материалы пассивных элементов микросхем	Диэлектрики	Стекла SiO2∙PbO∙TiO2 моноокиси титана, германия
	Резистивные сплавы	Ферросилиций Fe-Si Феррохром Fe-Cr, Si-Cr-Ni, Si-Cr-Fe
Проводящие и защитные материалы	Сплавы	Pd-Ni, Au-Sn, Ag-Pd и др.