Контроль процесса осаждения

Электрофизические свойства пленок (структура, величина и ориентация кристаллов, плотность, механические напряжения и др.) существенно зависят не только от условий и режимов конкретной системы нанесения материала, но и от скорости их осаждения. В процессе получения тонкопленочных элементов интегральных микросхем (ТЭИМС) и приборов микросистемной техники необходимо также обеспечить получение пленок заданной толщины и равномерности. Таким образом, в процессе формирования пленочного покрытия необходимо иметь оперативную информацию о толщине h и скорости осаждения v пленки. Особенно это актуально в настоящее время в связи с переходом на индивидуальную обработку пластин большого диаметра.

К методам и приборам измерения и контроля толщины и скорости осаждения пленки в процессе ее нанесения предъявляется ряд специфических требований:

1        универсальность (возможность контроля осаждения любых материалов: металлов, полупроводников, диэлектриков);

2        малая инерционность датчика;

3        высокая надежность и стабильность работы независимо от внешних условий (температуры, воздействия излучений, вибраций, агрессивных сред и т.п.);

4        минимальная погрешность (не более нескольких процентов);

5        широкий диапазон измерения (1-100 нм/с) с постоянством чувствительности;

6        возможность автоматизации процесса от ЭВМ.

Существующие методы и приборы измерения и контроля h и v можно разделить на две группы:

1.            Измеряют массу или толщину наносимой пленки, а значение v определяется дифференцированием сигнала, пропорционального изменению h во времени. К ним относятся:

1)           кварцевый вибратор;

2)           резистивный датчик h;

3)           емкостной датчикh;

4)           оптический (интерферационный) датчик;

5)           микровесы.

2.            Измеряют v, а h определяется путем интегрирования сигнала, пропорционального v. К ним относятся:

1)           ионизационные датчики;

2)           емкостной датчик плотности потока;

3)           датчик кинетической энергии молекул.

В отечественной практике производства ТЭИМС наибольшее распространение получили датчики, реализующие следующие методы:

1)           резистивный;

2)           емкостной;

3)           метод кварцевого вибратора;

4)           ионизационный;

5)           оптические.

1.4.1    Резистивный метод

Контроль h осуществляется по специальному свидетелю, устанавливаемому рядом с отрабатываемой подложкой. Резистивный метод контроля основан на зависимости сопротивления пленки Rот ее толщины h:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector