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DRT / DTS / SCPC 1 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 F. Laugier, Ph. Holliger Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique.

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1 DRT / DTS / SCPC 1 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 F. Laugier, Ph. Holliger Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique

2 DRT / DTS / SCPC 2 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Plan •Généralités sur la micro-électronique •Analyses SIMS (qq exemples) –Production –R&D •SIMS dédié (CAMECA Wf) •Perspectives

3 DRT / DTS / SCPC 3 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Nombreuses étapes technologiques

4 DRT / DTS / SCPC 4 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 SIMS : Atout 1 Profil en profondeur Historique sur 4 générations Prospective L (µm) : 0,5 ; 0,35 ; 0,25 ; 0,18 ; 0,13 ; 0,09 ; 0,065 Techno 0,18µm

5 DRT / DTS / SCPC 5 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 SIMS : Atout 2 Dynamique, Sensibilité, Tous les éléments Oxygène Azote Titane Cobalt

6 DRT / DTS / SCPC 6 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 SIMS : Atout 3 Analyses sur motifs

7 DRT / DTS / SCPC 7 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Domaines d’application Stabilité du process Evolutions technologiques •Production –Contrôle qualité –Recherche de défauts –Contaminations •R&D –Simulation –Développement nouveaux procédés •Associé –FIB, Auger, MET –Caractérisations électriques

8 DRT / DTS / SCPC 8 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Salle blanche Pas de poussières Contrôle température, hygrométrie

9 DRT / DTS / SCPC 9 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Contaminations organiques (1) TOF SIMS

10 DRT / DTS / SCPC 10 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Contaminations organiques (2)

11 DRT / DTS / SCPC 11 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 R&D Front End Xj S/D=50-100nm Xj ext. =20-60nm Grille S/D Isolation Dopage Canal Dopage caisson Contact Substrat Diélectrique Lg Xj ext Xj SD

12 DRT / DTS / SCPC 12 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Profil B et As BF 2 5keV, at/cm 2 As 3keV, at/cm 2 Recuit 1050°C Impl.

13 DRT / DTS / SCPC 13 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Canal contraint

14 DRT / DTS / SCPC 14 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Interconnections Structur e Damasce ne Plot W Pre metal dielectrique Cuivre + barrière Encapsulation du diélectrique Protection gravure Diélectrique Passivation

15 DRT / DTS / SCPC 15 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Contamination par le Cuivre Cu SiO 2 SiC SiOC SiC SiO 2

16 DRT / DTS / SCPC 16 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Contamination du Cuivre Cu ECD 40 nm Cu PVD 20 nm Ta 15 nm TaN 10 nm SiO nm Si 725 µm Å

17 DRT / DTS / SCPC 17 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 SIMS Dédié (CAMECA Wf) Salle blanche 300mm Automatisat ion

18 DRT / DTS / SCPC 18 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Besoins •Récurrents –Résolution en profondeur (<1nm) –Sensibilité –Zones d’analyse  •+ particulièrement –Transitoire (conc. Surf.  ) –Oxyde natif –Préparation échantillons –Quantification en profondeur –Quantitatif

19 DRT / DTS / SCPC 19 F.Laugier / Colloque sur les spectroscopies22/11/2002 Conclusion •SIMS Particulièrement adapté à la micro-électronique •Technique de base en R&D •Evolution cte pour répondre aux besoins technologiques (micro  nano)


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