Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique

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1 Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique
F. Laugier, Ph. Holliger 22/11/2002

2 Plan Généralités sur la micro-électronique Analyses SIMS (qq exemples)
Production R&D SIMS dédié (CAMECA Wf) Perspectives 22/11/2002

3 Nombreuses étapes technologiques
22/11/2002

4 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

5 SIMS : Atout 2 Dynamique, Sensibilité, Tous les éléments Oxygène
Titane Cobalt Azote 22/11/2002

6 SIMS : Atout 3 Analyses sur motifs 22/11/2002

7 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

8 Salle blanche Pas de poussières Contrôle température, hygrométrie
22/11/2002

9 Contaminations organiques (1)
TOF SIMS 22/11/2002

10 Contaminations organiques (2)
22/11/2002

11 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

12 Profil B et As BF2 5keV, 21015at/cm2 As 3keV, 1014at/cm2 Recuit 1050°C
Impl. 22/11/2002

13 Canal contraint 22/11/2002

14 Structure Damascene Interconnections Passivation Diélectrique
Protection gravure Encapsulation du diélectrique Structure Damascene Cuivre + barrière Pre metal dielectrique Plot W 22/11/2002

15 Contamination par le Cuivre
SiO2 SiC SiOC 22/11/2002

16 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

17 SIMS Dédié (CAMECA Wf) 300mm Salle blanche Automatisation 22/11/2002

18 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

19 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