6.3.3. Микронеровности поверхности

Шероховатость поверхности полупроводниковых пластин уве­личивается после проведения технологических операций обра­ботки, в частности, травления и очистки поверхности подложек. В работе [27] отмечается, что существует зависимость качества ди­электрического слоя от микронеровностей (шероховатости) по­верхности полупроводниковых пластин (при толщине формируе­мого слоя SiO₂ менее 10 нм), что напрямую влияет на стабильность работы транзисторных структур. В отечественной микроэлектро­нике данному вопросу уделяется недостаточно внимания, что, ви­димо, связано с неявным влиянием шероховатости на работу ИС с B_min  1мкм [5]. В ГОСТе на отечественные полупроводниковые пластины приводятся устаревшие требования к поверхности [29].

До сих пор одной из основных методик измерения профиля ше­роховатости является измерение на профилографе, не обеспечи­вающем данных по состоянию поверхности. На пластинах диамет­ром 100 мм, соответствующих ЕТО.035.240 ТУ, изготавливаются ИС с B_min ~ 2 мкм. Влияния различных способов стандартных про­цессов химической обработки на шероховатость поверхности суще­ствующими методиками обнаружить не удалось.

В настоящее время на отечественных микроэлектронных пред­приятиях изготовляются ИС с B_min < 1 мкм с толщиной диэлектри­ческого слоя SiO₂, равной 9 нм на пластинах диаметром 150 мм. Характеристики диэлектрического слоя, а также качество получае­мого слоя поликремния, а следовательно, стабильность работы ИС непосредственно зависят от величины микронеровности поверхно­сти подложек уровня десятков и даже единиц ангстрем. Поэтому необходимо дополнять существующие стандартные методики кон­троля состояния поверхности подложек в процессе изготовления ИС [5]. В последнее время развивается направление исследования состояния поверхности полупроводниковых материалов на скани­рующих зондовых микроскопах (СЗМ) [28,30]. При использовании атомно-силового микроскопа (АСМ) изучено влияние способа хи­мической обработки на состояние поверхности подложек. Подроб­нее данный вопрос будет рассмотрен далее.