Объекты анализа материалов микроэлектроники

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Аналитическая химия материалов электронной техники – это, прежде всего, химия чистых веществ. Чистотой материалов определяются воспроизводимость и физические параметры схем и приборов в микроэлектронике. Прогресс методов получения элементов и соединений особой чистоты обусловливает развитие новых и совершенствование существующих аналитических методов контроля состава.

Большое разнообразие материалов (полупроводников, проводников и диэлектриков), используемых в электронной технике, определяет необходимость проведения комплексных физико-химических исследований на всех этапах их создания: от стадии синтеза материалов с комплексом заранее заданных свойств до контроля технологических процессов изготовления микросхем в массовом производстве.

По принятой классификации все вещества по их чистоте делятся на три класса: А, В, С. К классу А причисляются вещества обычной чистоты с содержанием примесей выше 0,01 %, которые могут быть определены методами химического анализа. При этом материалы подкласса A1 содержат 99,9 % основного вещества и подкласса А2 - 99,99 %. К классу В относятся материалы повышенной чистоты и особочистые вещества (начиная с подкласса В5) с содержанием контролируемых примесей I0^–3 - 10^–6 %. К классу С причисляются только особочистые материалы с суммарным содержанием микропримесей в интервале I0^–7 - 10^–10 %.

Количественное определение микропримесей составляет главную задачу аналитической химии полупроводников и диэлектриков. Классические методы пригодны для контроля веществ чистоты класса А и частично класса В. Большие трудности возникают при определении контролируемых примесей в особочистых материалах класса С. Анализ веществ подкласса С7 (содержание примесей порядка I0^–7 %) невозможно без предварительного отделения и последующего концентрирования примесей.

Кроме указанных, материаловедам необходимо решать задачи по:

- определению химического состава полупроводниковых и диэлектрических элементов в микрообъемах, полученных на различных подложках;

- нахождению профиля распределения легирующих добавок;

- исследованию совместимости материалов и технологических процессов при изготовлении многослойных микросхем;

- исследованию процессов растворения проводниковых, полупроводниковых и диэлектрических элементов микросхем при создании физико-химических основ фотолитографии или определении влагоустойчивости микросхем и т.д.

В табл.0.1 приведены объекты анализа материалов микроэлектроники.

Таблица 0.1

Объекты анализа материалов микроэлектроники