分析的な Hiden 著二次イオン質量分析法を使用して半導体の接触の (SIMS)パッドのイメージ投射

カバーされるトピック

背景
概要
導入
SIMS
イメージ投射分析
結論

背景

分析的な Hiden は 1981 年に創設され、 Warrington、 50 上のの2 スタッフが付いているイギリスの 2,130m の製造工場に現在置かれます。 私有の会社が私達の顧客と近く、積極的な関係を作成することで私達の評判構築されるように。 これらの顧客の多数は - 血しょう研究、表面科学、処理し、ガス分析真空のフィールドの…新技術の最前線で働いています。 分析的なこの評判 Hiden を維持するためには、長年かけて、私達の会社内のこれらの領域に技術的専門知識の例外的なレベルを確立してしまいました。

概要

集積回路のとらわれのパッドの表面化学は接続の溶接を訂正して重大です。 SIMS イメージ投射は表面化学を査定し、覆われるパッドを識別する急速な方法を汚染の少数の単一層提供します。 汚染の分布、この場合過フッ化炭化水素の沈殿物の理解は、プロセス最適化およびより高い製品収穫をよくするために導きます。

導入

とらわれのパッドは半導体技術に死活的重要性をシグナルが集積回路に出入して通るのはポータルであるのでもちます。 簡単なワイヤー結束の障害はサービスまたは低い装置収穫の初期故障を意味します。

とらわれのパッドは内部回路に接続されるチップの周囲のまわりに小さいです、 20 から 100 ミクロン、通常正方形の、金属領域単に。 それは aluminiumsilicon で一般に放出させます沈殿させた合金を構成されます。 チップが包まれるとき、とらわれのパッドへの接続は罰金の超音波によって溶接されたワイヤーによってなされます。 パッドの表面のどの汚染でも悪い溶接および必然的な障害の原因となります。

チップ機能の電気テストは、接触プローブを使用して、プローブが表面を突き通すと同時にあらゆるバリヤー層を突破する悪い表面化学を示すことができません。

接触プローブの浸透を示すとらわれのパッド

SIMS

二次イオン質量分析法は普通 1 の集中された、単一エネルギー、化学的に純粋なイオンビームを使用します - 放出させるべき 10 の keV は分析の下で表面を腐食させます。 イオン化された二次粒子は質量分析計でそして分析され、検出されます。 非常に低いイオンビームの流れで分析は上に表面汚染の検出のために優秀な少数の単一層 - 制限されます。 イオンビームが表面上のラスターパターンでスキャンされれば、空間的に解決された画像は記録することができます。 従って要素の空間的な分布はマップすることができます。

イオンビームの線量が増加されておよび放出させることがより積極的になるので、続いてより深い層は深さの機能が断固としたである場合もあると同時に集中露出され。 SIMS は多くの要素のための低い ppb の検出限界の最も敏感な表面の分析の技術です。

絶縁のサンプルの分析の間に低負荷の電子の洪水が、ガラスのような、表面電荷の集結を防ぐのに使用されています。

ここに示された分析は IG20 ガスイオン銃、セシウムイオン銃および格言 SIMS/SNMS の検光子が装備されている Hiden SIMS ワークステーション、完全で、非常に適用範囲が広い四重極 SIMS/SNMS の器械を使用してなされました。

イメージ投射分析

分析の目的はワイヤー結束プロセスの間に障害の原因となるかもしれない非理想的な表面化学のとらわれのパッドを識別することでした。 一般に表面によって含まれていた重要な過フッ化炭化水素の汚染およびこれが障害の可能性が高い原因だったことがより早い多くの分光分析から注意されました。

2nA よりより少し+ の 25ìm の点に集中した 5keV CS の一次イオンを使用して Al の多くの解決する 27画像は集められました。 Hiden の元素表面マップの (ESM)ソフトウェアに速い単一フレームのコレクションのための準備が、イオン線量が静的な SIMS の限界に近く維持されることを保障しますありま。 画像は、 100x100 から毎秒 3000 のピクセルののピクセルドウェル時間およびデータ転送速度の別の制御を用いる 4000x4000 への、ピクセル密度の広い範囲と集めることができます。

格言二次イオン検光子は 6mm まで直径の領域から、この場合、画像がとらわれのパッドの列あたりの領域およそ 800ìm に制限されたがイオンを集めることができます。

画像は下の 500x500 ピクセルの解像度でとらわれのパッド領域を示します。 とらわれのパッドはおよそ 80ìm、配線の相互接続のいくつかとともに、はっきり出て来ます。

とらわれのパッドの SIMS の多くの27解決する画像 (Al)

画像の中心の方にとらわれのパッドははっきりそれのまわりでそれらより Al のかなり低い表面の集中と目に見えます。 同様に、映像の極端の権利の 2 つの他のパッドはまたより低いシグナルを示します。

運行のための画像を使用して、 ` の常態のからのそれと」比較するためにこれらのパッドからマススペクトルを集めることは可能パッドでした。 スペクトルは金属を覆うこと十分なパッドにかなりより高いフッ素の汚染があったことを IC の製造プロセスの反応イオン腐食のステップからの可能性が高い残余先に確認しました。

結論

イメージ投射 SIMS は非常に薄い表面層の汚染の分布を調査するため理想的なツールです。 十分に低いビーム電流密度および高い感度の検光子と作動させて Hiden の格言、それをです上の単一層の特定性の画像を集めること可能好んで下さい。 これは他のコンポーネントと相互に作用しているのはその最優位の単一層であるので結合および付着の問題を扱うとき重要です。

ソース: 分析的な Hiden

このソースのより多くの情報のために分析的な Hiden を訪問して下さい

Date Added: Sep 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:20

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit