Semiconductores

Material de Silicio

El material de silicio sigue siendo habitual en los paquetes de próxima generación que integran chips y chiplets miniaturizados, lo que permite crear sistemas integrados más complejos y menos costosos. HORIBA contribuirá con su tecnología de medición para la medición del grosor de la película, análisis de tensiones, análisis elemental y análisis de materiales extraños en materiales de silicio.

Grosor y calidad de la película | Análisis de tensiones | Análisis elemental | Detección/Análisis de objetos extraños

Grosor y calidad de la película

En el avance de la tecnología de películas delgadas mediante la miniaturización, proponemos soluciones para lograr un alto control de deposición de películas, como la evaluación in situ durante el proceso de deposición de la película y la evaluación de películas delgadas a nivel de orden Ångström.

Análisis del grosor y la calidad de la película en películas ultrafinas: Análisis de película _{SiO 2} de película fina de orden Å usando elipsómetro espectroscópico
Análisis de calidad de película de óxido de silicio: cambios en la calidad de la película dentro del mismo tipo de película usando un elipsómetro espectroscópico
Análisis de película delgada en líquido: Análisis utilizando una celda de medición líquida con elipsómetro espectroscópico
Evaluación in situ de película delgada: Análisis de obleas en cámara incorporando piezas analíticas en la cámara

Información de membrana obtenida mediante un elipsómetro espectroscópico

Análisis de tensiones

Proponemos una solución multifacética de evaluación de tensiones utilizando un espectrómetro Raman que presume de alta resolución de onda y espacial, junto con catodoluminiscencia (CL).

Imagen de tensiones de estructuras microfabricadas de silicio: análisis de distribución de tensiones utilizando imágenes Raman
Análisis de tensiones de SiGe: Análisis de esfuerzos de alta resolución espacial utilizando AFM Raman

Estructura típica de la muestra Si/SiGe/Si.

La espectroscopía Raman es una técnica muy adecuada para determinar tanto la fracción de Ge como la deformación en capas SiGe y capas de capa de Si. Además, la posibilidad de utilizar tanto líneas de excitación UV como visibles en el mismo instrumento es esencial para estudiar estructuras formadas por una capa de tapa de silicio sobre una capa SiGe. El contenido relativo de Ge en la capa constante Si1-xGex se calcula a partir del espectro Raman visible y la deformación de la capa Si de la capa de capucha se deriva del espectro Raman UV.

Análisis Elemental

La concentración de osígeno en las obleas de silicio tiene un impacto significativo en su resistencia eléctrica. Por ello, es crucial controlar la concentración de oxígeno, incluso en cantidades extremadamente pequeñas, en las obleas de silicio. Sin embargo, surge un desafío al analizar monocristales altamente dopados. Debido a sus propiedades únicas y altos niveles de dopaje, el análisis del osígeno en estas muestras se vuelve más difícil. La presencia de impurezas y dopantes puede interferir con la medición precisa de la concentración de ogen mediante espectroscopía FT-IR.

El polisilicio, materia prima para las obleas de silicio, requiere un control estricto del contenido de carbono, lo que afecta a su conductividad. Como se requieren obleas de silicio de mayor pureza, es importante entender la cantidad de carbono contenida en el polisilicio suministrado como material. Sin embargo, hay parte de carbono presente como carbonato y parte unido como CO2, lo que dificulta mucho distinguirlos y analizar la cantidad extremadamente pequeña de carbono.

Detección/Análisis de objetos extraños

Los defectos en las obleas también pueden ser causados por materia extraña, y introduciremos un método de análisis elemental microscópico para identificar la causa de los defectos.