Transitiometallien vaikutus hapen erkautumiseen piissä
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
P1 Ark S80
P1 Ark S80
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
S-69
Degree programme
Language
fi
Pages
57+19
Series
Abstract
Puolijohdekomponenttien dimensioiden pienentyessä puolijohdemateriaalin virheettömyys tulee yhä merkittävämmäksi. Yleisesti käytetyssä Czochralski-menetelmällä kasvatetussa piissä on epäpuhtautena happea, joka erkautuu lämpökäsittelyissä. Kiekon sisällä happierkaumat ja hapen erkautumisen aiheuttamat kidevirheet getteroivat prosessoinnin aikana piihin tulevia metallisia epäpuhtauksia ja tekevät pinnan IC-alueesta puhtaamman. MEMS-komponenteissa hapen erkautumisen aiheuttamat kidevirheet kuitenkin heikentävät märkäetsattujen pintojen laatua. Tässä työssä tutkittiin raudan ja kuparin vaikutusta hapen erkautumiseen, erkautuneen hapen määrään sekä kokonaisvirhetiheyteen ja pinousvikatiheyteen. Raudalla kontaminoiduille ja kontaminoimattomille kiekoille tehtiin hapen erkauttamiseksi kaksivaiheisia Iämpökäsittelyjä. Ensimmäisen, erkaumien ydintämiseksi tehdyn lämpökäsittelyn aikaa ja lämpötilaa muutettiin, toinen, erkaumien kasvattamiseksi tehty Iämpökäsittely pidettiin samana. Kuparikontaminoiduissa kiekoissa erkautettiin ensin kupari, minkä jälkeen niille tehtiin vastaavia hapenerkautuskäsittelyjä kuin rautakontaminaatiokokeissa. Kiekoista mitattiin metallikonsentraatio elinaikamittauksilla ja erkautuneen hapen määrä FTIR-spektroskopiamittauksilla. Lisäksi valikoiduista kiekoista määritettiin kokonaisvirhetiheys ja pinousvikatiheys tekemällä virhesyövytys Wright-etsillä. Erkautuneen hapen määrä ei rautakontaminoiduissa kiekoissa ollut suurempi verrattuna kontaminoimattomiin, mutta saman kaksivaiheisen lämpökäsittelyn kokeneisiin kiekkoihin, toisin kuin useimpien kirjallisuusviitteiden perusteella oletettiin. Virhesyövytystulosten mukaan rautakontaminaatio ei myöskään lisää kokonaisvirhetiheyttä tai pinousvikatiheyttä. Kuparierkaumienkaan ei havaittu vaikuttavan erkautuneen hapen määrään tai virhetiheyksiin.Description
Supervisor
Sinkkonen, JuhaThesis advisor
Haarahiltunen, AnttiYli-Koski, Marko