 |
|
Обработка результатов
Для этого необходимо выполняются следующие построения (рис. 11):
1. Соединить основания пиков поглощения Si – O и P = O линиями AB и A΄B΄ соответственно.
2. Из вершин пиков поглощения опустить перпендикуляры на линию разметки частот диаграммы до пересечения с линиями AB и A΄B΄ (mn для пика Si – O и m΄n΄ для пика P = O).
3. Через середины перпендикуляров mn и m΄n΄ провести линии ab и a΄b΄, параллельно линиям AB и A΄B΄ соответственно.
4. Из точек a и a΄ провести линии, параллельные линиям координатной сетки (ad и a΄d΄).
5. Из точек b и b΄ провести линии bd и b΄d΄, параллельные перпендикулярам mn и m΄n΄.
6. Измерить длины отрезков mn, ad и a΄d΄, m΄n΄.
7. Подсчитать коэффициент Rx по формуле (6)
 ,
| (6) |
8. Найти процентное содержание фосфора по формуле (7)
 ,
| (7) |
 |
либо по графику (рис. 12).
Допустимые границы содержания фосфора в плёнке ФСС указаны в табл. 1 [4].
Таблица 1 Допустимые границы содержания фосфора в плёнке ФСС
в зависимости от её назначения
| Назначение плёнки ФСС | Процентное содержание фосфора |
| изоляция | 8,5 ÷ 10 |
| защита | 5,3 ÷ 7,3 |
Содержание отчёта
Отчёт по лабораторной работе должен содержать:
1. Наименование и цель работы.
2. Краткие теоретические сведения, в том числе:
- обоснование необходимости введения в плёнки SiO2 фосфора;
- понятие о спектрах и виды спектров;
- физические величины, используемые в спектральном анализе;
- природа молекулярных спектров;
- характерные особенности спектров ФСС;
- сущность определения содержания фосфора в ФСС.
3. Описание двухлучевого спектрофотометра ФСМ 1201П, в том числе:
- общая характеристика спектрофотометра;
- структурная схема и принцип действия спектрофотометра;
- внешний вид спектрофотометра.
4. Методика расчёта процентного содержания фосфора в ФСС.
5. Спектр исследованного образца с необходимыми построениями и расчетами.
6. Выводы по работе.
7. Контрольные вопросы
1. Виды заряда в плёнках SiO2 и влияние его на характеристики полупроводниковых приборов и интегральных схем.
2. Механизм стабилизации поверхности кремния фосфорно-силикатным стеклом.
3. Понятие «спектр». Виды спектров и их источники.
4. Единицы измерения, используемые в спектральном анализе.
5. Молекулярный спектр плёнок SiO2 и ФСС.
6. Структурная схема и принцип действия фурье-спектрометра ФСМ 1201П.
7. Методика определения содержания фосфора в ФСС.
Список использованной литературы
1. Основы технологии кремниевых интегральных схем. Окисление, диффузия, эпитаксия/ Под ред. Р. Бургера и Р. Донована. - М.: Мир, 1969 - 451 с.
2. Пирс, К. Технология СБИС: в 2-х т./ К. Пирс, А. Адамс, Л. Кац и др. Под ред. С. Зи; пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – Т.1. – 404 с.
3. Литовченко, В.Г. Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник/ В.Г. Литовченко, А.П. Горбань. – Киев. Наукова думка 1978. - 316 с.
4. Balk, P. Eldridge J.M. Phosphosilicate glass stabilization of FET devices. – “Proc. IEEE”, 1969, v.57, № 9, p. 1558 – 1563.
5. Измерение процентного содержания фосфора в плёнке ФСС. Операционная карта технологического процесса Э30.734.829 ТК. 1987.
6. Физический энциклопедический словарь/ Гл. редактор А.М. Прохоров. – М.: Советская энциклопедия. 1984. – 944 с.
7. Кустанович, И.М. Спектральный анализ/ И.М. Кустанович. - М.: Высшая школа. 1962. – 399 с.
8. Раков, А.В. Спектрофотометрия тонкоплёночных полупроводниковых структур/ А.В. Раков. – М.: Сов. Радио, 1975. – 176 с.
9. Ronald A. Carpio. Fast Method of Measuring Phosphorous Concentration in PSG and BPSG Films. U.S. Patent 4,791,296 Dec. 13, 1988.
10. Спектрофотометр ФСМ 1201П. Техническое описание.
Содержание
Цель работы... 3
1. Теоретическое введение.. 3
1.1 Необходимость введения фосфора в изолирующие и защитные покрытия. 3
1.2. Оптические спектры.. 5
1.3. Единицы измерения. 7
1.4. Молекулярные спектры поглощения плёнок SiO2. 7
1.5 Методика определения содержания фосфора в плёнках ФСС 8
2. Описание установки.. 9
2.1. Общая характеристика фурье-спектрометра фсм1201п.. 9
2.2. Структурная схема и принцип действия фурье-спектрометра 10
2.3. Конструкция фурье-спектрометра. 11
3. Указания по технике безопасности.. 13
4. Проведение измерений.. 13
5. Обработка результатов.. 14
6. Содержание отчёта.. 16
7. Контрольные вопросы... 16
8. Список использованной литературы... 17
Методы исследования материалов и структур электроники. Измерение процентного содержания фосфора в плёнках ФСС: методические указания к выполнению лабораторной работы №1 для студентов очной формы обучения специальности 210104 – «Микроэлектроника и твёрдотельная электроника»
САХАРОВ ЮРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ
Научный редактор Хвостов В.А.
Редактор издательства Л.Н.Мажугина
Компьютерный набор Ю.Г. Сахаров, А.Н. Школин
Иллюстрации Ю.Г. Сахаров
Темплан 2007 г., п.96
__________________________________________________________
Подписано в печать 16.03.07. Формат 60х84 1/16 Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл.печ.л. 1,33. Уч.-изд.л. 1,33 Тираж 40 экз. Заказ Бесплатно.
Издательство Брянского государственного технического университета
241035, Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 58-82-49.
Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16.