Поэтому особую важность приобретает влияние энергетических частиц и фотонов в процессе

Поэтому особую важность приобретает влияние энергетических частиц и фотонов в процессе ИТ на электрофизические свойства пленок SiO2 и границы раздела SiSiO2. Ионная бомбардировка может вызвать пробой пленки SiO2 (или другого диэлектрика), образовывать в ней подвижный заряд и поверхностные состояния на границе раздела SiSiO2. Пробой диэлектрических пленок может происходить, когда доза ионной бомбардировки превышает 1014 ион/см2.  В большинстве случаев дефекты пробоя не устраняются отжигом. Ионы, бомбардирующие оксид, вызывают перемещение в нем примесных атомов (обычно натрия и калия), в результате чего возникает подвижный заряд. Дефекты этого типа отжигаются при температурах выше 1200 К.

Основная причина образования поверхностных состояний связана с возникновением в процессе ионной бомбардировки высокоэнергетических фотонов. Фотоны с энергиями больше 8,8 эВ увеличивают фиксированный заряд и плотность поверхностных состояний на границе раздела SiSiO2 и в ИС со структурой металл – диэлектрик – полупроводник (МДП — стркутурах) с положительным смещением на затворе. Такие дефекты отжигаются при температурах выше 800 К. В процессе ионной бомбардировки пленка SiO2 может захватывать до 2 1016 ионов аргона на 1 см2 площади, в результате чего образуется пузырчатая структура на поверхности оксида и ухудшается адгезия осаждаемых на него пленок. Глубина диффузии атомов аргона сильно возрастает с повышением температуры подложки. Эти дефекты отжигаются при температурах выше 799 К.

Бомбардировка структуры SiSiO2 электронами с энергиями больше 100 эВ приводит к возрастанию фиксированного заряда в оксиде и плотности поверхностных состояний на границе раздела. Доза облучения 1015 см-2 при энергии электронов 1 кэВ дает увеличение плотности фиксированного заряда в оксиде на 4,5 1011 см-2. Дефекты, связанные с увеличением фиксированного заряда и плотности поверхностных состояний, отжигаются полностью при температурах до 800 К, тогда как дефекты, обусловленные уменьшением электрической прочности оксида, отжигаются лишь частично.

Области применения ионного травления. Перечисленные выше ограничения ИТ наряду с высоким уровнем теплового и радиционного воздействия на обрабатываемые структуры привели к тому, что в настоящее время прицессы ионного травления практически не используются для размерного травления материалов, но находят широкое применение для планаризации (сглаживания) и очистки их поверхностей.

Для увеличения выхода годных микросхем и полупроводниковых приборов, а также повышения их электрофизических параметров необходимо обеспечивать высокое качество изоляции и металлизации (часто многослойных). Поверхность подложки после многочисленных предшествующих технологических операций становится рельефной, причем канавки, окна, выступы, ступеньки часто имеют крутые боковые стенки. При нанесении слоев изоляции и металлизации на крутых участках рельефа наблюдаются разрывы, сразу приводящие к браку, или сильные утончения, которые служат потенциальной причиной последующего брака.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector