微觀拉曼光譜法

微觀拉曼光譜已經(jīng)發(fā)展成一種估計超大規(guī)模集成(VLSI)器件和MEMS
中非平面、有意義的亞微米尺度結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力的可能的實驗方法．用
這種方法研究的幾何學(xué)例子包括：涉及諸如在si上的多晶si的局部氧化
技術(shù)的局部隔離結(jié)構(gòu)、孤立溝渠、微電子器件中的金屬導(dǎo)體和v型溝槽
結(jié)構(gòu)等．

對于單晶si基底上組成圖案的互連線特征的情況，使用微觀拉曼光
譜法的一般步驟要求根據(jù)基底和直接環(huán)繞互連體的電介質(zhì)中產(chǎn)生的畸變
確定互連體中的應(yīng)力．用氬氣激光在背散射模式下可以測量拉曼光譜．
這種局部畸變引起的拉曼光譜中壓電光譜的移動能夠以1 微米量級的空
間分辨被測量出，因此能夠估算出單條線中的應(yīng)力．

用于微觀拉曼光譜的典型實驗裝置．輸出能量一般不大于幾十毫瓦
的氬離子激光器的激光束(為避免基底的局部加熱)被瞄準(zhǔn)到有意義直接
環(huán)繞互連線的區(qū)域．注意，激光束很容易穿過二氧化硅或氮化硅的鈍化
層或覆蓋層。因此，也能夠研究鈍化線結(jié)構(gòu)．光束被聚焦在鈍化層與基
底之間的界面上．受激發(fā)的拉曼熒光信號通過物鏡收集，然后穿過頻率
分析的單色器．在互連體的任何一邊的不同點上得到一系列拉曼光譜，
所以能夠充分地捕獲頻率偏移的空間變化．

缺點是微觀拉曼光譜法不能普遍地應(yīng)用于金屬材料．進一步講，估
計應(yīng)力只能基于基底中和互連體側(cè)面的電介質(zhì)收集的拉曼光譜．這種測
量不能在緊接線下面的區(qū)域進行，如果基底是不透明的，這種區(qū)域內(nèi)的
應(yīng)力更加均勻，同時對線本身的應(yīng)力更加敏感．盡管有這些限制，微觀
拉曼光譜法已經(jīng)成功地應(yīng)用于推知制備態(tài)和電遷移試驗后的互連線中的
內(nèi)應(yīng)力分量的平均值．

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