ASTM F1894-98(2003)
定量分析硅化钨半导体加工膜组分和厚度的标准试验方法

Test Method for Quantifying Tungsten Silicide Semiconductor Process Films for Composition and Thickness

被代替

标准号

ASTM F1894-98(2003)

发布

1998年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM F1894-98(2011)

当前最新

ASTM F1894-98(2011)

 

 

引用标准

ASTM E1241 ASTM E135 ASTM E673

适用范围

该测试方法可用于确保 WSix 薄膜沉积系统在数月内的绝对再现性。测量的时间跨度本质上是许多工艺沉积系统的寿命。该测试方法可用于验证新的 WSix 沉积系统，以确保现有系统的可复制性。该测试方法对于协调使用不同分析服务的全球半导体制造业务至关重要。该测试方法允许在不同地点和时间对来自不同沉积系统的样品进行分析。该测试方法是多种分析技术的选择校准技术，包括但不限于：
5.3.1 用于化学分析的电子能谱（ESCA 或 XPS）、 5.3.2 俄歇电子能谱 (AES)、 5.3.3 傅立叶变换红外光谱（FTIR）、5.3.4 二次离子质谱（SIMS）和 5.3.5 电子色散光谱（EDS）和粒子诱导 X 射线发射（PIXE）。
1.1 本测试方法涵盖钨的定量测定使用卢瑟福背散射光谱法 (RBS) 测量钨/硅 (WSIx)、半导体工艺薄膜中的硅浓度。 (1) 本测试方法还涵盖质量范围从磷 A (31 原子质量单位 (amu) 到锑 (122 amu) 的杂质的检测和定量。
1.2 本测试方法可用于任何由任何材料制备的硅化钨薄膜。沉积或退火工艺，或两者兼而有之。薄膜必须是均匀的薄膜，其面积覆盖范围大于入射离子束（~2.5 mm）。
1.3 该测试方法准确测量以下薄膜特性：硅/钨比率和随深度的变化、整个薄膜的钨深度分布、WSIx、薄膜厚度、氩气浓度（如果存在）、WSIx 薄膜表面氧化物的存在以及过渡金属杂质的检测限为 1 x 10 14 个原子/cm2。
1.4 该测试方法可以检测硅和钨浓度的绝对差异分别为 +/- 3 和 +/- 1 原子百分比，分别是在单独分析中从不同样品中测得的。钨浓度的深度相对变化可以用 +/- 0.2 原子百分比检测到。深度分辨率为 +/- 70A。
1.5 该测试方法支持并协助通过电阻率技术鉴定 WSIx 薄膜。
1.6 本测试方法适用于沉积在导电或绝缘基材上的 WSIx 薄膜。
1.7 该测试方法适用于 20 至 400 毫米之间且面积覆盖范围大于 1 x 1 毫米的 WSIx 薄膜。
1.8 本测试方法对薄膜无损至溅射程度。
1.9 自 1993 年以来一直对 WSIx 薄膜的统计过程控制 (SPC) 进行监测，重现性为 +/- 4%。
1.10 该测试方法通过将 WSIx 薄膜的薄膜密度建模为 WSI2（六方晶系）加上过量元素 SI2 来产生准确的薄膜厚度。测量的膜厚是实际膜厚的下限，与 SEM 横截面测量相比，精度小于 10%（见 13.4） 1.11 该测试方法可用于分析最大 300 mm 的整个晶圆上的膜而不破裂晶圆。根据系统功能，可分析的位置可能仅限于 200 毫米和 300 毫米晶圆的晶圆边缘附近的同心环。
1.12 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践并确定监管限制的适用性。读者参考本测试方法第8节……

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