Реферат: Акустические и капиллярные методы контроля РЭСИ. Электролиз (пузырьковый метод)
где
е – заряд электрона;
N – число молекул водорода в объеме пузырька;
t – время образования пузырька.
От напряжения внешнего электрического поля зависят лишь третий и четвертый этапы. Оценка пористости пленки включает в себя определение диаметра пор и числа пор на единицу поверхности.
Оценка диаметра пор может проводиться следующими методами:
1) Визуально, по радиусу окрашиваемого пятна
(7)
где
– радиус поры;
к – поправочная функция на несферичность пузырька;
– радиус пузырька водорода;
σ – поверхностное натяжение на границе газ-раствор.
Радиус пор может быть вычислен также по приближенному соотношению:
(8)
2) По номограмме .
Для определения величины диаметра поры необходимо значение диаметра пятна соединить прямой линией со значением напряжения (см. рис. 4). Затем прямой линией соединить значения времени и толщины окисной пленки кремния . Точки пересечения этих прямых (а и b) со вспомогательными осями 1 и 2 соединяются между собой, и точка пересечения (δ ) этой линии с осью определяет величину диаметра поры. Этот метод оценки размера сквозных дефектов может быть использован практически для любых диэлектрических пленок.
3) По ВАХ структурам (полупроводник-диэлектрик-электролит ПДЭ).
Если при обратной полярности по цепи структуры ПДЭ протекает ток в несколько миллиампер (см. рис.5), то это свидетельствует о том, что все существующие в диэлектрической пленке поры имеют размеры, превышающие 1 мкм. Мелкие поры характеризуются отсутствием тока в данной цепи.
Оценка среднего числа пор на единицу поверхности производится поформуле:
(9)
где - общее количество дефектов при фиксированном поле;
S – площадь исследуемой структуры;
к – число наблюдений при фиксированном поле.
Зависимость пористости диэлектрических пленок на кремниевых подножках от способов получения пленок представлена в таблице 3.
Испытательная ячейка для электролиза представлена на рис. 6.
Рисунок 4 – Определение величины диаметра поры по номограмме.