Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique F. Laugier, Ph. Holliger 22/11/2002
Plan Généralités sur la micro-électronique Analyses SIMS (qq exemples) Production R&D SIMS dédié (CAMECA Wf) Perspectives 22/11/2002
Nombreuses étapes technologiques 22/11/2002
SIMS : Atout 1 Profil en profondeur Techno 0,18µm 22/11/2002 Historique sur 4 générations Prospective L (µm) : 0,5 ; 0,35 ; 0,25 ; 0,18 ; 0,13 ; 0,09 ; 0,065 22/11/2002
SIMS : Atout 2 Dynamique, Sensibilité, Tous les éléments Oxygène Titane Cobalt Azote 22/11/2002
SIMS : Atout 3 Analyses sur motifs 22/11/2002
Domaines d’application Stabilité du process Production Contrôle qualité Recherche de défauts Contaminations R&D Simulation Développement nouveaux procédés Associé FIB, Auger, MET Caractérisations électriques Evolutions technologiques 22/11/2002
Salle blanche Pas de poussières Contrôle température, hygrométrie 22/11/2002
Contaminations organiques (1) TOF SIMS 22/11/2002
Contaminations organiques (2) 22/11/2002
R&D Front End Xj S/D=50-100nm Xj ext. =20-60nm 22/11/2002 Grille Contact S/D Lg Xj SD Xj ext Diélectrique Dopage caisson Dopage Canal Isolation Substrat 22/11/2002
Profil B et As BF2 5keV, 21015at/cm2 As 3keV, 1014at/cm2 Recuit 1050°C Impl. 22/11/2002
Canal contraint 22/11/2002
Structure Damascene Interconnections Passivation Diélectrique Protection gravure Encapsulation du diélectrique Structure Damascene Cuivre + barrière Pre metal dielectrique Plot W 22/11/2002
Contamination par le Cuivre SiO2 SiC SiOC 22/11/2002
Contamination du Cuivre Cu ECD 40 nm Cu PVD 20 nm Ta 15 nm TaN 10 nm SiO2 100 nm Å Si 725 µm 22/11/2002
SIMS Dédié (CAMECA Wf) 300mm Salle blanche Automatisation 22/11/2002
Besoins Récurrents Résolution en profondeur (<1nm) Sensibilité Zones d’analyse + particulièrement Transitoire (conc. Surf. ) Oxyde natif Préparation échantillons Quantification en profondeur Quantitatif 22/11/2002
Conclusion SIMS Particulièrement adapté à la micro-électronique Technique de base en R&D Evolution cte pour répondre aux besoins technologiques (micro nano) 22/11/2002