Контроль толщины покрытия

В производстве СБИС контроль толщины токопроводящего покрытия является важным фактором, так как меньшая но сравнению с требуемой толщина приводит к избыточной плотности тока и, как следствие, к отказам в работе прибора. Излишняя толщина может создать проблемы при проведении операции травления.

При осаждении покрытий методами выпаривания и магнетронного распыления, когда подложки расположены на держателе планетарного типа, используется датчик контроля толщины покрытия.

Наиболее часто употребляемым датчиком контроля толщины покрытия является пластина резонатора, изготовленного из кристалла кварца. Пластина ориентирована относительно главных кристаллических осей, так что ее резонансная частота относительно нечувствительна к небольшим колебаниям температуры. Дополнительная масса любого осажденного на резонаторе покрытия вызывает изменение частоты, которое может быть точно измерено. После калибровки датчика в установке осаждения он может быть использован для управления скоростью осаждения. Кристалл резонатора имеет ограниченный срок службы вследствие того, что соотношение между Af и АД/ сохраняется неизменным только при Д/7/ < 0,05, где Af - изменение частоты резонатора, АМ - дополнительная осажденная масса, у© - начальная частота резонатора.

Измерять толщину покрытия можно с использованием микровесов для взвешивания подложки до и после осаждения. С учетом объемной плотности покрытия рл увеличение массы Ат связано с толщиной t слоя пленки соотношением:

и, следовательно,

где: V„ - объем слоя покрытия; ASn - площадь покрытия.

Иногда используют прибор, измеряющий профиль поверхности покрытия. Тонким алмазным пером прочерчивают поверхность подложки и фиксируют высоту ступеньки, или фиксируют высоту ступеньки, где покрытие стравлено или поверхность подложки была замаскирована во время осаждения. Полная высота ступеньки определяется из измерений дифференциальной ёмкости или индуктивности. Калибровку систем измерения толщины покрытия проводят с использованием периодически проверяемых стандартных образцов. Эти методы дают возможность измерять толщину покрытия менее Юнм.

Другие методы измерения толщины проводящего покрытия включают методы оптической интерференции и измерения вихревого тока.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >