TEM样品制备辅助研究介质层可靠性失效机理

研究了TEM样品制备条件对Cu/低k制程ILD TDDB失效样品及含更低介电常数(k=2.7)介质层样品的TEM成像质量的影响,发现在一定的样品制备条件下低介电常数介质的疏松特性可在TEM成像时得到增强显示,进而揭示了某Cu/低k制程ILD TDDB可靠性失效样品的失效机理为芯片制造过程中介质层沉积温度异常导致其疏松特性增强,介电常数降低,从而导致其电绝缘性能下降而引起TDDB可靠性测试项目失效.     

铝焊垫俄歇分析中荷电效应影响及其降低方法

铝焊垫表面残留物的检测是确保铝焊垫质量的重要指标.俄歇电子能谱仪(AES)由于检测区域小、表面分析灵敏度高,被广泛用于集成电路(IC)芯片制造中铝焊垫的表面成分分析,但荷电效应的存在常常会影响俄歇分析的结果.铝焊垫分析过程中,消除或者减少荷电效应是保证俄歇分析结果正确的前提.从优化俄歇电子能谱仪分析条件(比如降低入射电压、倾斜样品载物台、Ar+离子中和)和使用辅助方法改善样品导电性两大方面,介绍了几种减少荷电效应的有效方法,提出了铝焊垫俄歇分析的基本流程.结果表明,此分析流程能有效提高分析效率,为业内俄歇分析人员提供借鉴.     

晶体结构对Er/Yb共掺ZnO薄膜光致荧光特性的影响

采用脉冲磁控溅射技术制备了Er/Yb共掺ZnO薄膜,对不同退火温度下薄膜晶体结构和光致荧光(PL)光谱进行了系统分析,探讨了退火处理所导致的晶体结构变化以及反应新相的生成对Er3+离子激活、薄膜PL光谱的影响.研究结果表明,退火处理所导致的Er3+离子PL光谱的变化与薄膜的微观状态之间有着密切的联系.在室温到1050℃退火温度范围内,Er/Yb共掺ZnO薄膜为多晶结构,薄膜荧光强度的增加主要是薄膜内氧含量增加、缺陷减少使Er3+离子荧光寿命增加以及Er3+离子激活比例增加所致.当退火温度超过1050℃,荧光强度的明显降低是由新相生成造成缺陷增加以及薄膜内氧含量降低引起.在整个退火温度范围内,薄膜的PL光谱都表现为同一种光谱特性,即明锐的多峰结构,这说明Er3+在ZnO和Zn2SiO4中的周围环境非常相似.     

FIB参数对低介电常数介质TEM样品制备的影响

研究了使用聚焦离子束(FIB)方法制备低k介质的TEM样品时离子束参数对介质微观形貌的影响,发现低k介质的微观形貌与离子束参数具有较强的相关性。传统大离子束流、高加速电压的FIB参数将导致低k介质多孔性增加、致密度下降;且k值越低,离子束参数影响越大。对于亚65nm工艺中使用的k值为2.7的介质,当离子束流减小到50pA、加速电压降低到5kV时,FIB制样方法对介质致密度的影响基本可忽略,样品微观形貌得到了显著改善;而对于65nm工艺中使用的k值为3.0的介质,其微观形貌受离子束参数的影响则相对较小。     

利用俄歇电子能谱仪研究Al焊垫表面的F腐蚀

Al焊垫的质量关系着半导体器件及封装的质量和可靠性.多项研究表明Al焊垫表面的沾污增强了Al焊垫腐蚀的可能性,特别是焊垫表面刻蚀后残留的F元素,极容易在焊垫表面引起各种类型得腐蚀.应用俄歇电子能谱仪,研究了两种发生在焊垫表面的腐蚀现象,结合其他失效分析手段,分析了Al焊垫表面的F腐蚀的成因.研究结果表明,被腐蚀的Al焊垫表面F元素的相对含量较高,腐蚀缺陷所在区域的氧化层大为加厚,将直接影响到后期封装过程中Al和相应封装材料的金属键合,造成潜在的芯片失效.