Повышение оперативности управления технологическим процессом получения подзатворного диэлектрика МДП-ИС

• Автор: Чухраев, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 172 с. : ил

Введение
Глава I. Современное состояние проблемы обеспечения качества подзатворного диэлектрика в технологии МДПИС.

1.1. Анализ проблемы управления технологическим процессом производства МДПИС

1.2. Методы исследования и контроля качества подзатворного диэлектрика з технологии МДПИС
1.3. Процессы зарядовой деградации подзатворного диэлектрика МДПИС в условиях сильнополевой инжекции заряда.

1.4. Устройства формирования ртутного электрода

Выводы к главе I

Глава II. Методы исследования основных характеристик подзатворного диэлектрика, технологического процесса его получения и разработка приборов для их реализации.4
2.1. Метод исследования зарядового состояния подзатворного диэлектрика МДПИС на основе дифференциального метода определения напряжения отсечки МДПструктур.4
2.2. Метод исследования качества технологического процесса получения подзатворного диэлектрика на основе метода управляемой токовой нагрузки

2.3. Зонд с ртутным электродом для формирования МДПструктур до проведения операции

металлизации
Вывода к главе II.
Глава III. Исследование технологического процесса
получения подзатворного диэлектрика КМДПИС .
3.1. Исследование поверхности подзатворного диэлектрика после сканирования зондом с ртутным электродом
3.2. Исследование динамики изменения зарядового состояния подзатворного диэлектрика КМДПИС в партии полупроводниковых пластин
3.3. Исследование влияния технологии получения на зарядовую дефектность подзатворного диэлектрика КМДПИС
3.4. Влияние материала затвора МДПструктур на процессы сильнополевой туннельной инжек
Выводы к главе III.
Глава IV. Разработка методов оперативного управления технологическим процессом получения подзатворного диэлектрика МДПИС
4.1. Управление технологическим процессом получения подзатворного диэлектрика на основе статистических измерений напряжения отсечки тестовых МДПструктур с жидкометаллическим электродом
4.2. Производственный метод испытаний подзатворного диэлектрика МДПИС в сильных электрических ПОЛЯХ
4.3. Моделирование допустимых границ изменения дефектности изоляции подзатворного диэлектрика КМДПИС
4.4. Оптимизация режимов проведения технологической операции высокотемпературного отжига.
4.5. Схема оперативного управления технологическим процессом получения подзатворного
диэлектрика КМДПИС
Выводы к главе IV
Заключение. Основные результаты и выводы.
Литература


Современный этап развития микроэлектроники характеризуется широким использованием интегральных схем ИС на основе структур металлдиэлектрикполупроводник МДП. Это обусловлено существенными преимуществами МДПИС над другими видами ИС по достигнутому уровню развития технологии, степени интеграции и выходу годных схем 1,2,3. Дальнейшее совершенствование МДПИС по пути увеличения степени интеграции возможно при условии разрешения ряда проблем в областях технологии, материаловедения и обеспечения качества. При этом в области обеспечения качества следует выделить проблему эффективности управления технологическим процессом ТП. Проблема эффективности управления ТП связана с увеличением числа факторов, определяющих уровень качества изделий высокой степени интеграции. Каждый новый конструктивнотехнологический вариант МДПИС высокой степени интеграции в общем случае сложнее предыдущего. По мере усложнения конструкции усложняется и технология изготовления, растет число операций ТП. При уменьшении геометрических размеров элементов МДПИС возрастает как влияние на их функциональные параметры дефектов и несовершенств физической структуры 4,5, так и вероятность повреждения различного рода дефектами, возникающими как следствие физической природа применяемых материалов 6, влияния технологических режимов обработки 7 и влияния технологических сред 8. Таким образом, с ростом степени интеграции усиливается влияние целого ряда факторов на функциональные характеристики элементов МДПИС и на поведение этих характеристик в условиях эксплуатации. С ростом числа факторов существенно усложняется процесс установления связей, необходимых для управления ТП изготовления МДПИС. Положение усугубляется тем, что информация, получаемая с операции контроля готовых изделий, не может быть использована для управления технологическим процессом. Это объясняется тем, что оценку качества МДПИС осуществляют по функциональным параметрам, анализ которых не позволяет сделать заключение об уровне качества отдельных операций и применяемых для их реализации технических средств. В то же время наиболее полную информацию о состоянии операций ТП дают параметры элементов физической структуры. Использование такой информации позволяет выявить наиболее критические операции и обеспечивает выбор обоснованных решений по совершенствованию технологического процесса производства МДПИС . Для получения информации о параметрах физической структуры после проведения соответствующих операций или групп операций технологического процесса в производстве КЦПИС широкое распространение получили методы операционного контроля . Несмотря на достаточно широкое применение в производстве МДПИС пластинспутников, данный вид операционного контроля лишь с определенной вероятностью отражает качество проведения контролируемой технологической операции или групп операций. Это обусловлено тем, что пластиныспутники как правило проходят подготовительные операции, в частности химических обработок, отдельно от рабочих пластин и не проходят совместно с партией рабочих пластин технологических операций, предшествующих контролируемым. Однако в силу специфики некоторых методов операционного контроля четырехзондовый метод измерения поверхностного сопротивления легированных слоез, метод ИКспектрофстометрии для определения содержания фосфора в пленках фосфорносиликатного стекла и др. Более эффективным видом операционного контроля является тестовый контроль, в котором в качестве инструмента получения информации о качестве проведения технологического процесса используются тестовые структуры. Под тестовой структурой понимают совокупность конструктивных элементов, расположенных в одном или нескольких слоях, не являющихся рабочими элементами ИС и предназначенных для получения определенной информации. В перечень элементов тестовой структуры могут включаться как элементы специальной конфигурации, предназначенные лишь для оценки параметров физической структуры и их стабильности при воздействии различных нагрузок, так и реальные элементы ЩЦ1транзисторы, диоды, резисторы и др.