Identification de la contamination de l'interface par spectroscopie électronique Auger (AES)

NOTE D'APPLICATION

DISCUSSION

Identification et élimination de contaminants d'interface est essentiel au succès de la production et à la performance ultime de dispositifs à semi-conducteurs. Les contaminants d'interface incluent, sans toutefois s'y limiter, les résidus de nettoyage organiques et inorganiques, les arrêts de gravure résiduels, les métaux et les contaminants de la chambre de dépôt. Afin de détecter la contamination d'interface sur des dispositifs à motifs, une technique analytique doit avoir une bonne résolution spatiale et une bonne sensibilité pour un large éventail d'éléments. De nombreuses techniques conviennent aux appareils dotés de fonctionnalités supérieures à ~50μm x 50μm. Pour des fonctionnalités plus petites que 1μm, Spectroscopie électronique Auger (AES) est la technique de choix pour analyser les contaminants interfaciaux.

Le premier exemple est un dispositif laser qui ne répondait pas aux spécifications de performance. Le revêtement de facette était Au / Pt / Ti sur GaAs. La région d'intérêt a une largeur approximative de 50μm et une longueur de plusieurs centaines de μm. Un profil de profondeur Auger a été acquis à partir du centre de l'appareil, comme indiqué sur l'image électronique secondaire jointe. Du silicium a été détecté entre la couche de titane et le substrat de GaAs. La source de silicium a été identifiée comme un résidu de nitrure de silicium qui n’avait pas été complètement éliminé avant le dépôt du titane. Le profil montre également de l'oxygène présent dans la couche de titane près de l'interface GaAs.

Le premier exemple est un dispositif laser qui ne répondait pas aux spécifications de performance. Le revêtement de facette était Au / Pt / Ti sur GaAs.

Exemple #1 Le profil de profondeur de pulvérisation Auger acquis à partir d’un dispositif laser à semi-conducteur montre la présence de silicium à l’interface Ti: GaAs. La source de silicium était Si résiduel3N4.

Dans le deuxième exemple, l’objectif de l’analyse était d’identifier les contaminants à l’interface nitrure de silicium-arséniure de gallium dans un 1μm2 surface. Le profil de profondeur a été arrêté à l’interface nitrure de silicium-arséniure de gallium afin de pouvoir acquérir un spectre de levé. Les profils de profil et d’enquête d’interface ont révélé la présence d’indium et de phosphore à l’interface. La contamination a été identifiée en tant que InGaP résiduel qui a été utilisé comme couche d'arrêt de gravure qui n'a pas été complètement éliminée lors du traitement de la plaquette.

Exemple #1 Le profil de profondeur de pulvérisation Auger acquis à partir d'un dispositif laser à semi-conducteur montre la présence de silicium à l'interface Ti: GaAs. La source de silicium était Si3N4 résiduel.

Exemple #2 Profil de profondeur de pulvérisation obtenu à partir d'un 1μm2 La zone montre la présence d’indium et de phosphore au niveau du Si3N4: Interface GaAs. La contamination a été identifiée comme étant un arrêt résiduel de la gravure InGaP.

Exemple #2 Le profil de profondeur de pulvérisation obtenu à partir d'une zone 1μm2 montre la présence d'indium et de phosphore à l'interface Si3N4: GaAs. La contamination a été identifiée comme étant un arrêt résiduel de la gravure InGaP.

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