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F. Laugier , Ph. Holliger

Apport du SIMS dans le domaine de la micro-électronique. F. Laugier , Ph. Holliger. Plan. Généralités sur la micro-électronique Analyses SIMS (qq exemples) Production R&D SIMS dédié (CAMECA Wf) Perspectives. Nombreuses étapes technologiques. SIMS : Atout 1. Techno 0,18µm.

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F. Laugier , Ph. Holliger

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Presentation Transcript

  1. Apport du SIMS dans le domainede la micro-électronique F. Laugier, Ph. Holliger

  2. Plan • Généralités sur la micro-électronique • Analyses SIMS (qq exemples) • Production • R&D • SIMS dédié (CAMECA Wf) • Perspectives

  3. Nombreuses étapes technologiques

  4. SIMS : Atout 1 Techno 0,18µm Profil en profondeur Historique sur 4 générations Prospective L (µm) : 0,5 ; 0,35 ; 0,25 ; 0,18 ; 0,13 ; 0,09 ; 0,065

  5. SIMS : Atout 2 Dynamique, Sensibilité, Tous les éléments Oxygène Titane Cobalt Azote

  6. SIMS : Atout 3 Analyses sur motifs

  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

  8. Salle blanche Pas de poussières Contrôle température, hygrométrie

  9. Contaminations organiques (1) TOF SIMS

  10. Contaminations organiques (2)

  11. R&D Front End Xj S/D=50-100nm Xj ext. =20-60nm Grille Contact S/D Lg Xj ext Xj SD Diélectrique Dopage caisson Dopage Canal Isolation Substrat

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

  13. Canal contraint

  14. Interconnections Passivation Diélectrique Protection gravure Encapsulation du diélectrique Structure Damascene Cuivre + barrière Pre metal dielectrique Plot W

  15. SiO2 SiC SiO2 Cu SiOC SiC Contamination par le Cuivre

  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

  17. SIMS Dédié (CAMECA Wf) 300mm Salle blanche Automatisation

  18. Récurrents Résolution en profondeur (<1nm) Sensibilité Zones d’analyse  + particulièrement Transitoire (conc. Surf. ) Oxyde natif Préparation échantillons Quantification en profondeur Quantitatif Besoins

  19. Conclusion • SIMS Particulièrement adapté à la micro-électronique • Technique de base en R&D • Evolution cte pour répondre aux besoins technologiques (micro  nano)

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