The 8 reference contexts in paper S. Sianko F., V. Zelenin A., С. Сенько Ф., В. Зеленин А. (2018) “Измерение локальных остаточных напряжений в полупроводниковых кремниевых структурах // Control of local stress in semiconductor silicon structures” / spz:neicon:pimi:y:2018:i:3:p:254-262

  1. Start
    6573
    Prefix
    Введение В основе массового производства кремниевых интегральных схем (ИС) лежит планарная технология, основанная на многократном и последовательном формировании на кремниевой пластине различных функциональных слоев требуемой топологии. Система Si–SiO2 на всех этапах развития электроники всегда являлась объектом особого внимания исследователей
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    . Одной из причин этого является тот факт, что формирование пленок SiO2 проводится при температурах Т вплоть до 1200 °С, а их обработка, в частности, формирование топологического рисунка, при температурах, близких к комнатной.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    8362
    Prefix
    Превышение величины остаточных напряжений сверх некоторого критического уровня приводит к возникновению различного рода дефектов, например, микротрещин, дислокаций в материале подложки, закороток и обрывов металлизации, и т. д., что существенно ухудшает параметры изготавливаемых структур и снижает выход годных приборов
    Exact
    [3–8]
    Suffix
    . В связи с этим оценка величины локальных остаточных напряжений в элементах ИС и их распределения по площади полупроводниковой пластины является одной из актуальных задач современного приборостроения.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    8948
    Prefix
    Цель настоящей работы заключалась в разработке методов контроля фактического распределения остаточных напряжений как по площади структуры, так и в отдельных ее элементах. Основы контроля остаточных напряжений в полупроводниковых структурах Расчет напряжений в однородном материале можно осуществить на основе измерения его относительной деформации по формуле
    Exact
    [3]
    Suffix
    : где l – размер контролируемого элемента до деформации; l0 – размер после деформации; E, μ – модуль Юнга и коэффициент Пуассона исследуемого материала. Наличие остаточных напряжений в полупроводниковой пластине приводит к ее изгибу.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    9489
    Prefix
    В случае равномерного изгиба пластины толщиной D величину деформации (l – l0) для ее поверхностных слоев можно рассчитать на основе измерения радиуса ее кривизны R: где r – радиус пластины. Для сферически изогнутых структур радиус кривизны R можно определить из соотношения
    Exact
    [4]
    Suffix
    : где r – радиус структуры; δ – стрела прогиба. Величину R можно также определить интерферометрическими методами при формировании колец Ньютона, либо лазерными – на основании измерения смещения Δx отраженного луча на экране при перемещении контролируемой пластины на расстояние х по формуле [1]: где h – расстояние от пластины до экрана. 256 0, 1 llE l − σ=− ⋅ −μ (1) 0 arcs
    (check this in PDF content)

  5. Start
    9803
    Prefix
    Величину R можно также определить интерферометрическими методами при формировании колец Ньютона, либо лазерными – на основании измерения смещения Δx отраженного луча на экране при перемещении контролируемой пластины на расстояние х по формуле
    Exact
    [1]
    Suffix
    : где h – расстояние от пластины до экрана. 256 0, 1 llE l − σ=− ⋅ −μ (1) 0 arcsin , 360 π −= r D llR(2) 2 , 2 r R= δ (3) 2 , hx R x = ∆ (4) 257 Подавляющее большинство методов контроля остаточных напряжений в структурах пленка–подложка основаны на измерении их упругой деформации, в частности радиуса кривизны R структур с последующим расчетом напряжений с использованием формул
    (check this in PDF content)

  6. Start
    10355
    Prefix
    расстояние от пластины до экрана. 256 0, 1 llE l − σ=− ⋅ −μ (1) 0 arcsin , 360 π −= r D llR(2) 2 , 2 r R= δ (3) 2 , hx R x = ∆ (4) 257 Подавляющее большинство методов контроля остаточных напряжений в структурах пленка–подложка основаны на измерении их упругой деформации, в частности радиуса кривизны R структур с последующим расчетом напряжений с использованием формул Стоуни
    Exact
    [4–8]
    Suffix
    . В зависимости от способа определения R различают дисковый метод, метод изгиба стержня и др. Измерение напряжений в структуре круглая полупроводниковая подложка–пленка, как правило, проводят дисковым методом на основе определения изменения радиуса кривизны R структур вследствие изгиба, обусловленного осаждением или выращиванием пленки на одной стороне подложки-основы.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    10829
    Prefix
    Измерение напряжений в структуре круглая полупроводниковая подложка–пленка, как правило, проводят дисковым методом на основе определения изменения радиуса кривизны R структур вследствие изгиба, обусловленного осаждением или выращиванием пленки на одной стороне подложки-основы. Остаточные напряжения σ в пленке в этом случае определяют по формуле
    Exact
    [4]
    Suffix
    : где Es, μs – модуль Юнга и коэффициент Пуассона материала подложки; Ds – толщина подложки; t – толщина пленки. Для учета первоначального прогиба структур измерения проводят до (R1) и после (R2) проведения технологической операции осаждения пленки в одних и тех же точках на пластине.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    20610
    Prefix
    Определение локальных напряжений в структурах Si–SiO2 базируется на методах, включающих селективное травление границы их раздела по краю вскрытых окон, определение относительного удлинения свободного края оксида по распределению интерференционных максимумов
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Интерференционная картина в структуре Si–SiO2 и схема изгиба края диоксида кремния приведены на рисунке 3. Рисунок 3 – Интерференционная картина в зазоре Si–SiO2 (а) и схема изгиба края диоксида кремния (b): 1 – пленка диоксида кремния; 2 – отделенный от кремниевой подложки край диоксида кремния; 3 – окно в диоксиде кремния Figure 3 – Interference picture in Si–SiO2 gap
    (check this in PDF content)