Untersuchung verschiedener Gettermechanismen in Siliciumscheiben mit einer neuartigen tiefenaufgelösten chemischen Ultraspurenanalyse:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1999
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
4
2.1
EIGENSCHAFTEN
DER
3D-METALLE
IN
SILICIUM
.
4
2.1.1
DIE
LOESLICHKEIT
.
4
2.1.2
DIE
DIFFUSIVITAET
.
6
2.1.3
AUSWIRKUNGEN
AUF
DIE
EIGENSCHAFTEN
DES
SILICIUMS
.
9
2.2
FERMI-NIVEAU
IN
SILICIUM
.
10
2.3
GETTERMECHANISMEN
IN
SILICIUMWAFERN
.
13
2.3.1
RELAXATIONS-UND
SEGREGATIONSGETTEM
.
13
2.3.2
INTERNER
UND
EXTERNER
GETTER
.
14
2.3.3
EINTEILUNG
MIT
HILFE
DER
FESTKOERPERCHEMIE
.
14
2
3
.4
EINTEILUNG
DURCH
MATERIALPARAMETER
.
16
2.4
EXPERIMENTELLE
METHODEN
.
18
2.4.1
DEFEKTAETZEN
.
18
2.4
2
GATE
OXIDE
INTEGRITY
(GOI)
.
19
2.4.3
ICP-MS
.
28
2.4.4
DIE
VPD
METHODE
.
30
2.5
STATISTISCHE
VERSUCHSPLANUNG
.
31
2
5.1
DIE
LEHRE
VON
G
TAGUCHI
.
31
2.5.2
AUSWERTUNG
EINES
TAGUCHI-VERSUCHSPLANES
.
34
3
MOTIVATION
37
4
UTP/ICP-MS-MESSUNGEN
38
4.1
ENTWICKLUNG
DES
UTP-VERFAHRENS
.
38
4.2
ABLAUF
EINER
UTP/ICP-MS-MESSUNG
.
43
4.2.1
AUSRICHTEN
DES
DREIBEINS
.
43
4.2.2
PRAEPARATION
DER
AETZLOESUNG
.
43
4.2.3
DER
AETZVORGANG
.
44
4.2.4
ENTFERNEN
DER
MATRIX
.
44
4.2.5
DURCHFUEHRUNG
DER
ICP-MS-MESSUNG
.
45
4.2.6
BERECHNUNG
DER
KONZENTRATIONEN
IM
WAFER
.
45
4.3
DIE
BESTIMMUNG
VON
BULKMETALLWERTEN
.
46
VI
INHALTSVERZEICHNIS
5
DER
KONTAMINATIONSCHRITT
47
5.1
TAUCHBADKONTAMINATION
.
47
5.1.1
DURCHFUEHRUNG
DER
EXPERIMENTE
.
48
5.1.2
ERGEBNISSE
.
51
5
1.3
DISKUSSION
.
56
5.1.4
MECHANISMUS
DER
TAUCHBADKONTAMINATION
.
58
5
1.5
ABLAUF
DER
KUPFERADSORPTION
.
60
5.2
SPIN-ON-KONTAMINATION
.
63
5.2.1
DURCHFUEHRUNG
DER
EXPERIMENTE
.
63
5.2.2
ERGEBNISSE
.
65
5
2.3
DISKUSSION
.
69
5.3
VERGLEICH
BEIDER
METHODEN
.
72
6
DER
EINTREIBSCHRITT
(METAL-DRIVE-IN)
74
6.1
DURCHFUEHRUNG
DER
EXPERIMENTE
.
74
6.2
ERGEBNISSE
.
75
6.3
DISKUSSION
.
76
7
GETTEREXPERIMENTE
MIT
UTP/ICP-MS
79
7.1
ABLAUF
EINES
GETTEREXPERIMENTS
.
79
7.2
METALL-TIEFENPROFILE
.
79
8
GETTERVERHALTEN
VON
HOCH
BORDOTIERTEM
SILICIUM
(P+)
81
8
1
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
P/P+
WAFERN
MIT
UNTERSCHIEDLICH
HOCH
DOTIERTEN
SUBSTRATEN
.
81
8.1.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
81
8.1.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
82
8.1.3
ERGEBNISSE
.
82
8.1.4
DISKUSSION
.
82
8.2
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
EINEM
P/P+
WAFER
MIT
POLYSILICIUM-RUECKSEITE
-
VERGLEICH
DER
GETTERSTAERKE
VON
P+
SILICIUM
MIT
DER
EINES
EXTERNEN
GETTERS
.
.
88
8.2.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
88
8.2.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
88
8.2.3
ERGEBNISSE
.
88
8.2
4
DISKUSSION
.
89
8.3
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
PRAEZIPITIERTEN
P+/P
WAFERN
-
VERGLEICH
DER
GETTERSTAERKE
VON
P+
SILICIUM
MIT
DER
VON
SAUERSTOFFPRAEZIPITATEN
.
91
8
3.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
91
8.3.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
92
8.3.3
ERGEBNISSE
.
92
8.3.4
DISKUSSION
.
93
INHALTSVERZEICHNIS
VII
8.4
BESCHREIBUNG
DES
GETTERVERHALTENS
VON
HOCH
BORDOTIERTEM
SILICIUM
.
97
8.4.1
BESCHREIBUNG DER
LOESLICHKEIT
VON
KUPFER
IN
BORDOTIERTEM
SILICIUM.
.
98
8.4.2
GETTEREFFIZIENZ
.
100
8.4.3
VERGLEICH
DER
BERECHNUNGEN
MIT
DEN
EXPERIMENTEN
.
103
8.5
GETTERVERHALTEN
VON
MEV-BOR-IMPLANTIERTEN
WAFERN
BEZUEGLICH
KUPFER
.
.
.
104
8.5.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
104
8.5
2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
105
8.5.3
ERGEBNISSE
.
105
8.5.4
DISKUSSION
.
106
8.6
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
P/P+
WAFERN
MIT
UNTERSCHIEDLICH
HOCH
DOTIERTEN
SUBSTRATEN
.
111
8.6.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
111
8.6.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
111
8.6.3
ERGEBNISSE
.
111
8.6.4
DISKUSSION
.
116
8.7
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
EINEM
P/P+
WAFER
MIT
POLYSILICIUM-RUECKSEITE
-
VERGLEICH
DER GETTERSTAERKE
VON
P+
SILICIUM
MIT
DER
EINES
EXTERNEN
GETTERS
117
8.7.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
117
8.7.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
117
8.7
3
ERGEBNISSE
.
117
8.7.4
DISKUSSION
.
119
8.8
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
PRAEZIPITIERTEN
P+/P
WAFERN
-
VERGLEICH
VERSCHIEDENER
METAL-DRIVE-IN
SEQUENZEN
IN
GEGENWART
VON
SAUERSTOFFPRAEZIPITATEN
.
119
8.8.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
119
8.8
2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
119
8.8
3
ERGEBNISSE
.
120
8.8.4
DISKUSSION
.
122
8.9
GETTERVERHALTEN
VON
MEV-BOR-IMPLANTIERTEN
WAFERN
BEZUEGLICH
NICKEL
.
.
.
124
8.9.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
124
8.9.2
DURCHFUEHRUNG DES
EXPERIMENTS
.
124
8
9
3
ERGEBNISSE
.
125
8.9
4
DISKUSSION
.
125
8.10
VERHALTEN
VON
CR,
MN,
FE
UND
CO
IN
P/P+
WAFERN
-
UNTERSUCHUNG
DES
SEGREGATIONSEFFEKTES
FUER
DIESE
3D-ELEMENTE
.
131
8.10.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
131
8.10.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
131
8.10.3
ERGEBNISSE
.
132
8.10.4
DISKUSSION
.
132
8.11
URSACHE
FUER
DAS
UNTERSCHIEDLICHE
VERHALTEN
DER
3D-ELEMENTE
CR,
MN,
FE,
CO,
NI
UND
CU
IN
BEZUG
AUF
DAS
SEGREGATIONSGETTEM
IN
EINEM
P/P+WAFER
.
.
.
.
137
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
9
GETTERVERHALTEN
VON
HOCHDOTIERTEM
N-TYP
SILICIUM
(N+)
140
9.1
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
PHOSPHORDOTIERTEN
WAFERN
.
140
9.1.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
140
9.1.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
140
9.1.3
ERGEBNISSE
.
141
9.1.4
DISKUSSION
.
141
9.2
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
N/N+
WAFERN
MIT
UNTERSCHIEDLICH
DOTIERTEN
SUBSTRATEN
.
144
9.2.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
144
9.2
2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
144
9
2
3
ERGEBNISSE
.
144
9.2.4
DISKUSSION
.
150
9.3
BESCHREIBUNG
DES
GETTERVERHALTENS
VON
HOCHDOTIERTEM
N-TYP
SILICIUM
.
150
9.3.1
BESCHREIBUNG
DER
LOESLICHKEIT
VON
KUPFER
IN
N-TYP
SILICIUM
151
9.3.2
VERGLEICH
DER
BERECHNUNGEN
MIT
DEN
EXPERIMENTEN
.
161
9.4
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
PHOSPHORDOTIERTEN
WAFERN
.
162
9.4.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
162
9.4.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
163
9.4.3
ERGEBNISSE
.
163
9.4.4
DISKUSSION
.
163
9.5
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
N/N+
WAFERN
MIT
UNTERSCHIEDLICH
DOTIERTEN
SUBSTRATEN
.
166
9.5.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
166
9.5.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
166
9.5.3
ERGEBNISSE
.
166
9.5.4
DISKUSSION
.
167
10
GETTERVERHALTEN
VON
RUECKSEITENBEHANDELTEN
SILICIUMWAFERN
174
10.1
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
SILICIUMWAFERN
MIT
EINER
POLYSILICIUM-RUECKEITE
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
ABKUHLRATEN
UND
KONTAMINATIONSHOEHEN
.
174
10.1.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
174
10.1.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
174
10.1
3
ERGEBNISSE
.
175
10.1.4
DISKUSSION
.
181
10.2
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
SILICIUMWAFERN
MIT EINER
HELIUM-IMPLANTIERTEN
RUECKSEITE
UND
EINER
RUECKSEITE
MIT
STAPELFEHLERN
.
181
10.2.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
181
10
2
2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
182
10.2.3
ERGEBNISSE
.
182
10.2.4
DISKUSSION
.
183
INHALTSVERZEICHNIS
IX
10.3
COMPUTERSIMULATION
DER
GETTERWIRKUNG
VON
EXTERNEN
GETTEM
BEZUEGLICH
EINER
KUPFERKONTAMINATION
.
184
10.3.1
AUFBAU
DER
SIMULATIONSSOFTWARE
.
187
10.3
2
SIMULATIONSRECHNUNGEN
.
191
10.3.3
ERGEBNISSE
.
192
10.3.4
VERGLEICH
DER
SIMULATIONSRECHNUNG
MIT
DEN
EXPERIMENTEN
.
192
10.4
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
SIIICIUMWAFEM
MIT
EINER
POLYSILICIUM-RUECKEITE
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
ABKUEHLRATEN
UND
KONTAMINATIONSHOEHEN
.
195
10.4.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
195
10.4.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
195
10.4.3
ERGEBNISSE
.
195
10.4.4
DISKUSSION
.
201
10.5
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
SILICIUMWAFERN
MIT
EINER
HELIUM-IMPLANTIERTEN
RUECKSEITE
UND
EINER
RUECKSEITE
MIT
STAPELFEHLERN
.
203
10.5.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
203
10.5.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
203
10.5.3
ERGEBNISSE
.
203
10.5.4
DISKUSSION
.
203
11
GETTERVERHALTEN
VON
SAUERSTOFFPRAEZIPITATEN
208
11.1
VERHALTEN
VON
KUPFER
IN
P/P- WAFERN
MIT
SAUERSTOFFPRAEZIPITATEN
UNTERSCHIEDLICHER
DICHTE
UND
GROESSE
.
208
11.11
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
208
11.1.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
208
11.1.3
ERGEBNISSE
.
209
11
1.4
DISKUSSION
.
213
11.2
MODELL
ZUR
THERMISCHEN
STABILITAET
VON
PRAEZIPITIERTEM
KUPFER
.
215
113
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
P/P- WAFERN
MIT
SAUERSTOFFPRAEZIPITATEN
UNTERSCHIEDLICHER
DICHTE
UND
GROESSE
.
218
11.3.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
218
11.3.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
218
11.3.3
ERGEBNISSE
.
218
11
3.4
DISKUSSION
.
225
12
EINFLUSS
DES
KRISTALLZIEHPROZESSES
AUF
DIE
GETTERFAEHIGKEIT
226
12.1
VERHALTEN
VON
NICKEL
IN
P- WAFERN
AUS
UNTERSCHIEDLICH
GEZOGENEN
KRISTALLEN
226
12.1
1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
226
12.1.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
227
12.1.3
ERGEBNISSE
.
227
12
1.4
DISKUSSION
.
228
12.2
COMPUTERSIMULATION
DES
VERHALTENS
VON
NICKEL IN
FZ
WAFERN
.
234
X
INHALTSVERZEICHNIS
13
ENTWICKLUNG
DER
GETTEREFLIZIENZ
IM
VERLAUF
EINER
CMOS-PROZESSSIMULATION
237
13,1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
237
13.2
BESCHREIBUNG
DES
EXPERIMENTS
.
237
13.3
ERGEBNISSE
.
238
13.3.1
KUPFERVERHALTEN
.
238
13.3.2
NICKELVERHALTEN
.
239
13.4
DISKUSSION
.
241
13.4.1
GETTERFAEHIGKEIT
BEZUEGLICH
KUPFER
.
241
13.4.2
GETTERFAHIGKEIT
BEZUEGLICH
NICKEL
.
242
14
GETTERVERHALTEN
VON
PROZESSSIMULIERTEN
WAFERN,
CHARAKTERISIERT
DURCH
GOI
AN
ULTRADUENNEN
OXIDEN
244
14.1
ZIEL
DES
EXPERIMENTS
.
244
14.2
DURCHFUEHRUNG
DES
EXPERIMENTS
.
244
14.3
ERGEBNISSE
.
245
14.4
DISKUSSION
.
248
IS
AUSBLICK
253
16
ZUSAMMENFASSUNG
254
17
ABSTRACT
256
18
VERWENDETE
ABKUERZUNGEN
258
19
LITERATURVERZEICHNIS
266
20
PUBLIKATIONEN,
VORTRAEGE,
PATENTE
298
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LEBENSLAUF
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