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Teststruktur zur Überprüfung epitaxialer Schichten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018142D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 778K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Jörg Ortner: AUTHOR [+3]

Abstract

Bei der Herstellung bestimmter Produktgruppen ist es notwendig, Silizium auf strukturierten Wafern in einer oder mehreren Schichten abzuscheiden (,,EPI“). Dabei spielen zahlreiche Parameter (Leis- tungsverteilung, Gaszusammensetzung, Temperatur, ...) eine Rolle. Schwankungen dieser Parameter ma- chen sich im Aufwachsverhalten bemerkbar. Dies hat eine Veränderung der Strukturen im Chip zur Folge. Aus solchen Veränderungen resultieren Unbrauch- barkeit von Justiertargets und der Umstand, dass optische Kontrollstrukturen (z.B. Overlayboxen zur Kontrolle der Deckungsgenauigkeit einer auf eine Vorebene justrierten Folgeebene) nicht auswertbar sind. Ein geeignetes Design der lithographischen Srukturen entschärft zwar diese negativen Folgeer- scheinungen bei der Justage und deren Auswertung, löst aber nicht das Problem der Kontrolle der Ab- scheideparameter (die Ursache des Problems). Dies kann am Beispiel der Temperatur als Parameter veranschaulicht werden:

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Information / Kommunikation

Teststruktur zur Überprüfung epi-taxialer Schichten

Idee: Dr. Jörg Ortner, A-Villach;

Josef Campidell, A-Villach;Thomas Grille, A-Villach

Bei der Herstellung bestimmter Produktgruppen istes notwendig, Silizium auf strukturierten Wafern ineiner oder mehreren Schichten abzuscheiden(,,EPI“). Dabei spielen zahlreiche Parameter (Leis-tungsverteilung,� Gaszusammensetzung,� Temperatur,...) eine Rolle. Schwankungen dieser Parameter ma-chen sich im Aufwachsverhalten bemerkbar. Dies hateine Veränderung der Strukturen im Chip zur Folge.Aus solchen� Veränderungen� resultieren� Unbrauch-barkeit� von� Justiertargets� und� der Umstand, dassoptische Kontrollstrukturen (z.B. Overlayboxen zurKontrolle� der� Deckungsgenauigkeit� einer� auf� eineVorebene� justrierten Folgeebene)� nicht� auswertbarsind.� Ein� geeignetes� Design� der� lithographischenSrukturen entschärft zwar diese negativen Folgeer-scheinungen bei der Justage und deren Auswertung,löst aber nicht das Problem der Kontrolle der Ab-scheideparameter (die Ursache des Problems).

Dies kann am Beispiel der Temperatur als Parameterveranschaulicht werden:

Bei den erforderlichen hohen Abscheide-Temperaturen fällt die Konditionierungskontrolle derEPI-Anlagen sehr schwer. In der Fertigung bedeutetdies� oftmals� die� Ausbildung von z.T. massivenGleitlinienbereichen auf dem Wafer. Dies führt zuempfindlichen� elektrischen� Ausbeuteverlusten. DieTemperatur� von� EPI-Kammern� kann nur innerhalbrelativ weiter Grenzen kontrolliert werden.

Durch Schwanken� der� werden� geätzte� Strukturennach� EPI-Abscheidung� unterschiedlich� breit. EineKontrolle ist somit� indirekt� durch� Strukturbreiten-messung� möglich,� jedoch� sehr aufwendig (Setu-perstellung, Anfahren sehr� vieler� Messpunkte� überdie Scheibe). Derartige Kontrollen erfordern nebenMeßmittel-Ressourcen auch geschultes Pe...