I componenti elettronici sono sempre più presenti nella nostra vita, non solo i prodotti ad alta tecnologia, ma anche gli oggetti più comuni come telefoni, carte di credito ed automobili prevedono l’impiego del circuito integrato. Ciò è potuto accadere grazie alla progressiva miniaturizzazione dei dispositivi microelettronici, che ha permesso di ridurre notevolmente i costi e migliorarne le prestazioni. Due materiali innovativi introdotti per realizzare la prossima generazione di dispositivi C-MOS a 0.25mm, che costituiscono un esempio emblematico di questo continuo processo di sviluppo, sono: gli ossidi con azoto incorporato (ossidonitruri) e il TiSi2. Gli ossidonitruri hanno cistituito l’ossido di silicio come dielettrici di porta, in quanto hanno numerosi vantaggi rispetto agli ossidi tradizionali. Infatti a parità di spessore questo nuovo materiale presenta una maggiore costante dielettrica, una migliore resistenza alla diffusione delle impurità e una minore degradazione in presenza di campi eletrrici elevati (milioni di volt al centimetro). Il siliciuro di titanio, invece, viene comunemente impiegato come eletrrodo di porta, interconnessione e contatto per via delle sue caratteristiche, come la basse resistività, la buona stabilità termica e la capacità di “alliniarsi” durante il processo di formazione. La forte richiesta da parte dell’industria microelettronica di una completa ed accurata caratterizzazione di questi nuovi materiali e dei processi tecnologici ad essi associati, ha stimolato un considerevole lavoro di ricerca in particolar modo nel campo delle metodologie analitiche tramite tecniche di superficie. La spettrometria di massa, storicamente legata sin dagli inizi allo svilupo della dimostra di essere la tecnica microanalitica maggiormente indicata per fornire le risposte richieste da queste nuove tematiche. In questo lavoro verranno illustrati alcuni esempi di metodoogie applicate per caratterizzare in modo quantitativo ed accurato questi nuovi materiali assieme ai risultati conseguiti ad al loro impatto su i processi di produzione. In particolar modo sarà illustrato come l’uso complmentare di diverse tecniche di spettrometria di massa, come SIMS a settore magnetico, SNMS e ToF-SIMS, possa fornire un quadro maggiormente esaustivo ed il lavoro ad esse associato possa costituire un contributo fondamentale al progresso in campo microelettronico ed allo sviluppo metodologico delle tecniche stesse
Surface analytical techniques for last generation ULSI microelectronic materials and processing
Bersani, Massimo
1998-01-01
Abstract
I componenti elettronici sono sempre più presenti nella nostra vita, non solo i prodotti ad alta tecnologia, ma anche gli oggetti più comuni come telefoni, carte di credito ed automobili prevedono l’impiego del circuito integrato. Ciò è potuto accadere grazie alla progressiva miniaturizzazione dei dispositivi microelettronici, che ha permesso di ridurre notevolmente i costi e migliorarne le prestazioni. Due materiali innovativi introdotti per realizzare la prossima generazione di dispositivi C-MOS a 0.25mm, che costituiscono un esempio emblematico di questo continuo processo di sviluppo, sono: gli ossidi con azoto incorporato (ossidonitruri) e il TiSi2. Gli ossidonitruri hanno cistituito l’ossido di silicio come dielettrici di porta, in quanto hanno numerosi vantaggi rispetto agli ossidi tradizionali. Infatti a parità di spessore questo nuovo materiale presenta una maggiore costante dielettrica, una migliore resistenza alla diffusione delle impurità e una minore degradazione in presenza di campi eletrrici elevati (milioni di volt al centimetro). Il siliciuro di titanio, invece, viene comunemente impiegato come eletrrodo di porta, interconnessione e contatto per via delle sue caratteristiche, come la basse resistività, la buona stabilità termica e la capacità di “alliniarsi” durante il processo di formazione. La forte richiesta da parte dell’industria microelettronica di una completa ed accurata caratterizzazione di questi nuovi materiali e dei processi tecnologici ad essi associati, ha stimolato un considerevole lavoro di ricerca in particolar modo nel campo delle metodologie analitiche tramite tecniche di superficie. La spettrometria di massa, storicamente legata sin dagli inizi allo svilupo della dimostra di essere la tecnica microanalitica maggiormente indicata per fornire le risposte richieste da queste nuove tematiche. In questo lavoro verranno illustrati alcuni esempi di metodoogie applicate per caratterizzare in modo quantitativo ed accurato questi nuovi materiali assieme ai risultati conseguiti ad al loro impatto su i processi di produzione. In particolar modo sarà illustrato come l’uso complmentare di diverse tecniche di spettrometria di massa, come SIMS a settore magnetico, SNMS e ToF-SIMS, possa fornire un quadro maggiormente esaustivo ed il lavoro ad esse associato possa costituire un contributo fondamentale al progresso in campo microelettronico ed allo sviluppo metodologico delle tecniche stesseI documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
