ISSN:
1618-2650
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Summary Aiming at the application of integrated circuits the lateral resolution and the detection limit of the Auger Electron Spectrometry (AES) and of the Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) have been compared under certain assumptions for some commercially available instruments. Whereas AES offers optimum lateral resolution (d=0.2 μm and even better), it only achieves detection limits between 10−2 and 10−4 (atomic concentration). Therefore, e.g., the interconnections of integrated circuits and even the bottom of contact holes can in principle be analyzed by AES, but in practice additional problems (geometry, charging effects, etc.) may quite often restrict its applicability. The application of the commercial SIMS ion probe instrument is at present limited to more extended structures like contact pads (about 100×100 μm), due to its lateral resolution (d≥5 μm). On the other hand, it achieves in this range detection limits which are lower by several orders of magnitude than those obtained with AES. The ion microscope offers the same detection limits as the ion probe instrument, with a lateral resolution better by a factor of ten (d≥0.5 μm). It, therefore, allows the analysis of more narrow structures in the micrometer range. For the application to VLSI semiconductor devices there is a strong demand for SIMS instruments with even better lateral resolution and a high detection efficiency for the small analytical volumes.
Notes:
Zusammenfassung Im Hinblick auf die Analyse integrierter Schaltungen werden die Ortsauflösung und die Nachweisgrenzen der Augerelektronen-Spektrometrie (AES) und der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) für einige kommerzielle Geräte unter speziellen Annahmen verglichen. AES erreicht die besten Werte der Ortsauflösung (d=0,2 μm und besser), ist jedoch dann auf Nachweisgrenzen im Bereich von 10−2 bis 10−4 (Atomzahlanteile) begrenzt. Die Analyse, z.B. an Leitbahnen und in Kontaktlöchern integrierter Schaltungen, ist daher grundsätzlich möglich, unterliegt jedoch Einschränkungen durch zusätzliche Probleme (Geometrie, Aufladungen, u.a.). Die derzeitige kommerzielle SIMS-Ionensonde gestattet wegen ihrer nur mäßigen Ortsauflösung (d≥5 μm) nur die Analyse großflächiger Strukturen, z.B. Kontakt-„pads“ (ca. 100×100 μm), bietet aber dann um mehrere Größenordnungen bessere Nachweisgrenzen als AES. Das Ionenmikroskop erreicht die gleichen Nachweisgrenzen wie die Ionensonde bei einer Ortsauflösung, die um eine Größenordnung besser ist (d≥0,5 μm). Es erlaubt daher die Untersuchung auch feinerer Strukturen im Mikrometerbereich. Für die Analyse künftiger, hochintegrierter Halbleiterschaltungen werden SIMS-Geräte benötigt, die eine Ortsauflösung im Submikrometerbereich mit hoher Nachweisempfindlichkeit vereinigen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00516823
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