半导体使用二次离子质谱术的联络填充想象 (SIMS)分析的 Hiden

包括的事宜

背景
汇总
简介
SIMS
想象分析
结论

背景

分析的 Hiden 在 1981年建立了和在一个 2,130m 制造厂2 目前位于在 Warrington,有人员的英国 50。 一家私有的公司我们的名誉在创建被建立接近和积极关系用我们的客户机。 许多这些客户从事在新技术最前方 - 在等离子研究领域,表面科学,处理的真空和气体分析。 要维护此名誉分析的 Hiden 在这些区在我们的公司内,多年来,设立专门技术的例外级别。

汇总

集成电路粘结垫表面化学是关键更正连接数焊接。 SIMS 想象提供估计表面化学和识别包括污秽甚而一些单层的填充一个迅速方法。 对污秽的配电器,在这种情况下碳氟化合物定金的了解,导致改善工艺过程最佳化和更高的产物。

简介

粘结垫是至关重要对半导体技术,因为它是信号到/从集成电路穿过的门户。 一个简单的电汇债券的故障在使用中或低设备产量将意味提早失效。

粘结垫是小的, 20 到 100 微米,通常方形,金属区在被连接到内部电路筹码的周围附近。 它由 aluminiumsilicon 一般组成飞溅存款合金。 当这个筹码被包装时,联系通过罚款超音波地被焊接的电汇被建立与粘结垫。 在填充的表面的所有污秽导致一个粗劣的焊接和结果故障。

筹码功能的电子测试,使用接触探查,不可能显示粗劣的表面化学,当探测击穿表面,打破任何阻挡层。

显示接触探查渗透的粘结垫

SIMS

二次离子质谱术使用集中的,单能,化工纯离子束典型地 1 - 飞溅的 10 keV 腐蚀表面在分析下。 被电离的附属微粒在质谱仪然后被分析并且被检测。 在非常低离子束当前分析被限制对顶部少量单层 - 非常好为表面污染的检测。 如果离子束在表面的光栅模式浏览,一个空间被解决的图象可以被记录。 因而要素的空间的配电器可以被映射。

因为离子束剂量是被增加,并且飞溅变得更加积极,更加深刻的层随后显示和浓度,当深度的功能可以是确定的。 SIMS 是与检测极限的最敏感的表面分析技术在低 ppb 的许多要素。

在对绝缘的范例的分析期间,例如玻璃,一堆低能源电子用于,防止表面电荷积累。

存在的这个分析这里做使用 Hiden SIMS 工作区,用 IG20 气体离子枪、铯离子枪和格言 SIMS/SNMS 分析程序装备的一台完全和高度灵活的四极 SIMS/SNMS 仪器。

想象分析

这个分析的目的将识别有非在电汇债券进程期间,可能导致故障的理想的表面化学的粘结垫。 从更加早期的质量光谱分析注意一般表面包含的重大的碳氟化合物污秽和这是故障的很可能原因。

使用 5keV 电缆敷设船+ 主要离子集中到较少的 25ìm 地点比 2nA, Al 的质量解决的图象 27收集了。 Hiden 基本地面天气图 (ESM)软件做好准备为快速唯一框架收藏,保证离子剂量被维护近对静态 SIMS 限额。 图象可以收集与各种各样的象素密度,从 100x100 到 4000x4000,与对 3000 象素的象素停留时间和数据传输比的单独控制每秒。

格言附属离子分析程序可能从 6mm 直径区收集离子,虽然,在这种情况下,图象被限制了对地区大约 800ìm 大约粘结垫行。

下面这个的图象显示粘结垫区在 500x500 象素的解决方法。 粘结垫是大约 80ìm 并且与某些接线互连一起明显地出现。

SIMS 质量解决的图象 (27Al) 的粘结垫

朝这个图象的中间粘结垫对显着 Al 的较低表面浓度比那些明显地是可视的在它附近。 同样,在这张照片的极端的二个其他填充也显示一个更低的信号。

使用定位的图象,从这些填充收集质谱和那个相比从 ` 正常’填充是可能的。 光谱确认有在满足的填充的显着更高的氟素污秽遮暗这种金属,从一个易反应的离子铭刻步骤的很可能残滓前在集成电路制造进程中。

结论

想象 SIMS 是调查非常稀薄的表层污秽的配电器的理想的工具。 运行与充分地低射线电流密度和一个高区分分析程序请喜欢 Hiden 格言,它是可能收集与顶部单层特异性的图象。 这是重要的,当论及接合和黏附力问题时,因为它是与其他要素将配合的该最高的单层。

来源: 分析的 Hiden

关于此来源的更多信息请参观分析的 Hiden

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

Last Update: 14. June 2013 03:54

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