Semicondutores

Material de silício

O silício continua sendo o principal material utilizado em encapsulamentos de última geração que integram chips e chiplets miniaturizados, possibilitando a criação de sistemas integrados mais complexos e, ao mesmo tempo, mais econômicos. HORIBA contribuirá com sua tecnologia de medição para medição de espessura de filme, análise de tensão, análise elementar e análise de materiais estranhos em silício.

Espessura e Qualidade do Filme | Análise de Tensões | Análise Elementar | Detecção/Análise de Corpos Estranhos

Espessura e qualidade do filme

No avanço da tecnologia de filmes finos por meio da miniaturização, propomos soluções para alcançar um alto controle da deposição de filmes, como a avaliação in situ durante o processo de deposição e a avaliação de filmes finos em nível de ordem de Ångström.

Análise da espessura e qualidade de filmes ultrafinos: análise de filmes finos de _SiO₂ com dimensões na ordem de Å utilizando elipsômetro espectroscópico.
Análise da qualidade de filmes de óxido de silício: Alterações na qualidade de filmes do mesmo tipo utilizando um elipsômetro espectroscópico.
Análise de filmes finos em meio líquido: Análise utilizando uma célula de medição de líquidos por elipsometria espectroscópica
Avaliação in situ de filmes finos: Análise de wafers em câmara fechada através da incorporação de componentes analíticos na câmara.

Informações da membrana obtidas usando um elipsômetro espectroscópico

Análise de estresse

Propomos uma solução multifacetada para avaliação de tensões utilizando um espectrômetro Raman com alta resolução espacial e de número de onda, juntamente com catodoluminescência (CL).

Análise da distribuição de tensões em estruturas microfabricadas de silício por meio de imagens Raman.
Análise de tensão em SiGe: Análise de tensão com alta resolução espacial usando AFM Raman

Estrutura típica de uma amostra de Si/SiGe/Si.

A espectroscopia Raman é uma técnica muito adequada para determinar tanto a fração de Ge quanto a deformação em camadas de SiGe e camadas de cobertura de Si. Além disso, a possibilidade de usar linhas de excitação UV e visível no mesmo instrumento é essencial para estudar estruturas compostas por uma camada de cobertura de silício sobre uma camada de SiGe. O teor relativo de Ge na camada constante de Si1-xGex é calculado a partir do espectro Raman visível e a deformação da camada de cobertura de Si é derivada do espectro Raman UV.

Análise Elementar

A concentração de oxigênio em wafers de silício tem um impacto significativo em sua resistência elétrica. Portanto, é crucial controlar a concentração de oxigênio, mesmo em quantidades extremamente pequenas, nesses wafers. No entanto, surge um desafio ao analisar monocristais altamente dopados. Devido às suas propriedades únicas e altos níveis de dopagem, a análise de oxigênio nessas amostras torna-se mais difícil. A presença de impurezas e dopantes pode interferir na medição precisa da concentração de oxigênio usando espectroscopia FT-IR.

O polissilício, matéria-prima para wafers de silício, exige um controle rigoroso do teor de carbono, que afeta sua condutividade. Como wafers de silício de maior pureza são necessários, é importante entender a quantidade de carbono contida no polissilício fornecido como material. No entanto, parte do carbono está presente como carbonato e parte como CO2, o que torna muito difícil distingui-los e analisar a quantidade extremamente pequena de carbono.

Detecção/Análise de Objetos Estranhos

Defeitos em wafers também podem ser causados por matéria estranha, e apresentaremos um método de análise elementar microscópica para identificar a causa desses defeitos.