Применение вторично-ионной масс-спектрометрии для исследования взаимодействия алюминиевой металлизации с поликристаллическим кремнием после быстрого и длительного термического отжига
Another Title
Application of secondary-ion mass spectrometry to study the interaction of aluminum metallization with polycrystalline silicon after rapid and long-term thermal annealing
Bibliographic entry
Применение вторично-ионной масс-спектрометрии для исследования взаимодействия алюминиевой металлизации с поликристаллическим кремнием после быстрого и длительного термического отжига = Application of secondary-ion mass spectrometry to study the interaction of aluminum metallization with polycrystalline silicon after rapid and long-term thermal annealing / В. А. Пилипенко, В. М. Анищик, В. В. Понарядов, [и др.] // Приборостроение-2025 : материалы 18-й Международной научно-технической конференции, 13–15 ноября 2025 года Минск, Республика Беларусь / редкол.: А. И. Свистун (пред.), О. К. Гусев, Р. И. Воробей [и др.]. – Минск : БНТУ, 2025. – С. 356-357.
Abstract
Метод вторично-ионной масс-спектрометрии является одним из основных методов по изучению элементного, химического и изотопного состава вещества. Благодаря своей высокой чувствительности он нашел широкое применение в микроэлектронике по изучению диффузионных явлений в тонких (от 1 нм) пленках полупроводниковых изделий. Данный метод позволяет определять концентацию легирующей примеси, получать профили ее распределения, определять элементный состав вещества. С помощью вторично-ионной масс-спектрометрии была исследована граница раздела алюминий- поликремний после длительного и быстрого термического отжига. Установлено, что при длительном термическом отжиге (450 ºС, 20 мин) происходит полное растворение поликремния в алюминии. Однако при быстром термическом отжиге (450 ºС, 7 с) такого явления не обнаружено, что является следствием локального протекания диффузионных процессов на границе раздела алюминия с поликремнием.
Abstract in another language
The method of secondary ion mass spectrometry is one of the main methods for studying the elemental, chemical and isotopic composition of a substance. Due to its high sensitivity, it has found wide application in microelectronics for studying diffusion phenomena in thin (from 1 nm) films of semiconductor products. This method allows one, obtain the concentration of a dopant, construct its distribution profiles, and determine the elemental composition of a substance. The aluminum-polysilicon interface was investigated using secondary ion mass spectrometry after long-term and rapid thermal annealing. It was established that during long-term thermal annealing (450 ºС, 20 min) complete dissolution of polysilicon in aluminum occurs. However, no such phenomenon was observed during rapid thermal annealing (450 °C, 7 s), which is a consequence of the local diffusion processes at the aluminum-polysilicon interface.