Reinl, M: Untersuchungen der Kontakteigenschaft beim Testen

möglich ist. Ferner haben Messungen gezeigt, dass durch eine Entfernung des Oxides und anschließende "saubere" Oxidation keine Verbesserung der Kontakteigenschaften erzielt werden kann.

Untersuchungen von Wafern aus der industriellen IC-Produktion haben verdeutlicht, dass aufgrund des Herstellungsprozesses mit zusätzlichen Kontaminationen auf der Padoberfläche zu rechnen ist. Entsprechende XPS-Analysen veranschaulichen, dass ein erheblicher Anteil an Fluorkontaminationen auf der Oberfläche zu finden ist. In Verbindung mit den durchgeführten Probing-Versuchen zur Bestimmung der Parameter, Kontaktwiderstand und Kraft, kann ein direkter Zusammenhang zwischen Fluorkontaminationen und elektrischem Kontaktwiderstand hergestellt werden. Durch die Kontaminationen bildet sich eine isolierende Schicht zwischen Probing-Nadel und Padoberfläche, was zu einem gravierenden Anstiegdes Widerstandes führt. Die Betrachtung der theoretischen Beschreibung des elektrischen Kontaktwiderstandes bestätigt die experimentell erzielten Ergebnisse. Der Widerstandswert wird hauptsächlich durch das Vorhandensein von Verunreinigungen auf der Oberfläche beeinflusst. Aus diesem Grund beschäftigt sich die Arbeit im Weiteren mit möglichen Verfahren zur Entfernung der Kontaminationen.

Ausgehend von den durchgeführten Untersuchungen werden sowohl trockenchemische Plasmaprozesse wie auch nasschemische Prozesse näher betrachtet. Eine Möglichkeit stellt die Zugabe von Wasserstoff direkt zu dem Fluorplasma dar, durch das die Verunreinigungen verursacht werden. Die Wafer werden praktisch während der Prozessierung einem in situ HF-Dip unterzogen, wodurch die Kontaminationen verringert werden und somit eine Verbesserung des Kontaktwiderstandes erzielt wird. Die nachträgliche Behandlung von verunreinigten Proben durch ein Sauerstoffplasma führt zu einer Verbesserung der Kontakteigenschaften, da die Fluorkontaminationen reduziert werden. Zusätzliche Experimente mit einem reinen Wasserstoffplasma zeigen ebenfalls gute Ergebnisse hinsichtlich einer Verbesserung der Probing-Eigenschaften. Durch die nasschemische Reinigung mit Tetrachlorethylen kann ebenfalls eine Verbesserung des Kontaktwiderstandes realisiert werden, jedoch bei ansteigenden Kräften.

Die in dieser Arbeit zusammengefassten Ergebnisse zeigen deutlich, dass ein direkter Zusammenhang zwischen Verschlechterung der Kontakteigenschaften und Fluorkontaminationen besteht. Mit den untersuchten Reinigungsverfahren können diese entfernt und eine Verbesserung der Performance beim Probing erzielt werden.