Электронография на просвет

Оценка параметров кристалла кремния - это одна из проблем диагностики и контроля в технологии изготовления интегральных схем. Вместе с исследованием морфологии, химическим анализом и электрическим топографированием она должна дать как можно более полное представление о структуре и свойствах материалов, используемых в технологических процессах, а также готовых приборах (вопрос о выходе качественной продукции).

Для исследования кристаллографической структуры возможно применение нескольких методов: электронография на просвет, методы, основанные на лазерном отражении, рентгеновской дифракции и обратном рассеянии Резерфорда.

Эти исследования включают в себя определение ориентации подложки, выявление дефектов и аморфных областей, анализ размеров зерен и их преобладающая ориентация в выращиваемых пленках, определение параметра решетки и исследование напряжений в пленках.

Уравнение nl= 2dsin(q) описывает условие возникновения дифракции не только для рентгеновских лучей, но и для электронов. Типичная дифракционная картина при исследовании монокристаллических объектов представляет собой набор точек с максимумами интенсивности.

Электронограммы на просвет получают при помощи просвечивающих электронных микроскопов, которые позволяют регистрировать картину микродифракции с участков диаметром менее 1 мкм, а в просвечивающих растровых электронных микроскопах около 10 нм. Поэтому применять этот метод целесообразно для анализа отдельных слоев СБИС, приготовленных в виде фольги.

Методы анализа полученных дифракционных картин схожи с методами дифрактометрии, т. е. идентификация фаз или определение параметра решетки неизвестной фазы или нахождение ориентации подложки проводится по имеющимся эталонам, снятым при тех же условиях.

Электронография на просвет применяется также для анализа поликристаллических образцов (при этом дифракционная картина получается в виде колец, а не точек).

Лазерное отражение

Расчет напряжений в пленках: если d = const, то напряжение в пленке на толстой подложке:

E и v - модуль Юнга и коэффициент Пуассона материала подложки.
D и t -толщина подложки и пленки.
R - радиус кривизны структуры.