Molibden Disilisitte Elektromigrasyonu Belirlemek için Lazer Tarama Mikroskobu Kullanma

Araştırmamın kapsamı, molibden disilisitteki elektromigrasyon olaylarını belirlemek ve test edilen hattın uzunluğu ve etkili iyon yükü ve deaktivasyon enerjisi parametreleri üzerindeki kapsülleme malzemesi gibi etkileyen faktörlere bakmaktır. Mevcut deneysel zorluk, bu yöntemi daha yüksek sıcaklıklara genişletmekte yatmaktadır. Diğer tekniklerle karşılaştırıldığında, protokolümüz bir lazer tarama mikroskobu kullanır. Diğer teknikler genellikle bir taramalı elektron mikroskobu kullanır. Taramalı elektron mikroskobu ile yapılan ölçümler için, genellikle ölçülen aktivasyon enerjisini ve ölçülen etkin iyon yükünü etkileyebilecek bir numune hazırlığına sahip olursunuz, bu nedenle bizim durumumuzda bu ayrıntılı numune hazırlığına ihtiyacımız yok. Bu aynı zamanda daha hızlı hale getirir. Yüksek sıcaklıklarda molibden disilisitteki etkili iyon yükünün araştırılmasına ve ayrıca yüksek sıcaklıklarda molibden disilisitin aktivasyon enerjisinin ve farklı katkı maddesi türleri ile katkılı katkısız molibden disilisitin araştırılmasına odaklanacağız ve ayrıca farklı malzemelerde yapay olarak üretilen boşlukların değişimlerine bir göz atacağız.

[Öğretim Görevlisi] Başlamak için lazer tarama mikroskobunu açın ve ölçüm ve analitik yazılımını açın. Uygun bir numune tutucu kullanarak, numuneyi tarama sırasında mikroskop sahnesinde sabit kalacak şekilde sabitleyin. Elektrik bağlantısı için doğru bir akım kaynağı ve gerekli kabloları hazırlayın ve mikroskop aşamasının yüksekliğini ayarlayın. Şimdi, numuneyi lazer tarama mikroskobu altında numune tutucuya yerleştirin. Numuneyi mikroskop tablasına paralel olarak hizalayın ve ölçümler sırasında herhangi bir hareketi önlemek için yerine sabitleyin. Akım kaynağının elektrik prizini s'ye bağlayınample veya s'ye sampkuruluma bağlı olarak tutucu. Optik inceleme ile bağ tellerinin hala numuneye bağlı olduğunu onaylayın. En düşük büyütme oranına sahip objektif lensini kullanarak ilgilenilen bölgeyi odak noktasına getirmek için objektif lens ile numune arasındaki yükseklik farkını ayarlayın. Manuel odaklamayı kullanın veya ölçüm yazılımının gözlem penceresinde otomatik odaklamaya tıklayın. Objektif lensi daha yüksek bir büyütme oranına değiştirin ve ilgilenilen bölgeye yeniden odaklanın. İlgilenilen bölge, gözlem penceresinde 150X gibi en yüksek büyütme oranında net bir şekilde görünene kadar bu işleme devam edin. Araçları, ölçümü ve ortalama sayıyı dört olarak ayarlayın, ardından seçenekler'i ve ardından otomatik kaydetme'yi tıklayın, bir kaydetme hedef klasörü seçin, bir dosya adı öneki ve örneği girin ve Tamam'ı tıklayın. Ölçüm penceresini açın, uzman modunu seçin ve ölçüm ayarlarını seçin, ardından yüzey profili, süper ince 2048 x 1536 ve yüksek doğruluğu seçin. Objektif merceği ile örnek arasındaki mesafeyi artırmak için, pencerede tüm yüzey siyah görünene kadar yukarı oklara tıklayın, ardından üst POS ayarla'ya tıklayın. Ardından, tam yüzey görünene kadar aşağı okları kullanarak mesafeyi azaltın ve yüzey tekrar siyaha dönene kadar devam edin, ardından daha düşük POS ayarla'ya tıklayın. Otomatik kazanç'a tıklayın ve ardından yüzeyi taramaya başlamak için ölçümü başlat'a tıklayın. Numuneyi strese sokmadan önce lazeri bulanıklaştırmak için yukarı okları kullanarak objektif ile numune arasındaki mesafeyi birkaç milimetre artırarak bir santimetreye kadar artırın. Akım yoğunluğu ve zaman gibi önceden belirlenmiş koşulları kullanarak akım gerilimi uygulayın, ardından belirtilen süreden sonra akım akışını durdurun. Akım stresi uyguladıktan üç ila beş dakika sonra, numune oda sıcaklığına döndüğünde lazer tarama mikroskobunu ilgilenilen bölgeye odaklayın. Sıcaklık değişiklikleri nedeniyle yüzey ölçümünde sapma olmadığından emin olmak için numune artık odağını kendi kendine kaydırmayana kadar odaklanmaya devam edin. Geçerli stresten önce taranan aynı bölgeyi, daha önce kullanılanla aynı ayarları kullanarak tarayın. Analiz yazılımını açın ve dosyaya tıklayın ve açın, ardından doğru dosyayı bulun. Dosya zaten açıksa, işlem görüntüsünü seçtikten sonra örneklerin eğimini düzeltmeye devam edin ve eğim düzeltme penceresini başlatmak için eğimi düzeltin. Düzeltme penceresinde, ekran görüntüsünü lazer artı optik olarak ayarlayın ve görüntüde üç noktayı görüntülemek için düzlem eğimi üç nokta düzeltme yöntemini seçin. Kılavuz çizgisini, her çizginin çoğu arka planda kalacak şekilde hareket ettirin ve ilgilenilen bölgeye yakın üç noktayı ayarlayın. Ardından, enine kesitlerde iki düz çizgi ile temsil edilen düzlem arka planla hizalanacak şekilde üç noktayı hareket ettirin. Ofset yüksekliği sıfır verisini ayarlama ve yükseklik aralığını otomatik ayarla'yı seçin, ardından yürütmeyi ve ardından düzeltmeleri uygulamak için kapat'ı tıklayın. Kırpma penceresini açmak için Görüntüyü işle ve kırpma'yı tıklayın. İlgilendiğiniz bölgeye göre kırpma genişliğini ve yüksekliğini seçin ve seçim dikdörtgenini tüm ilgi alanını kapsayacak şekilde ayarlayın. Düzeltilmiş ve kırpılmış görüntüyü kaydedin ve dosyayı tıklayın ve doğru dosyayı bulun. Üç boyutlu bilgileri korurken ilgilenilen bölgeyi dışa aktarmak için, çıktı parametresi penceresini açmak için dosyaya ve ardından çıktı 3D CAD verilerine tıklayın. Atlama miktarını bire ayarlayın, gerçek sayı görüntüleme doğruluğunu 10'a, XY yakınlaştırma oranını X1'e ayarlayın ve yüksekliği %100'e yükseltin, ardından yüzeyi seçin ve ayarları onaylamak için ayarla'ya tıklayın. Benzersiz olarak etiketlenmiş verileri kaydetmek için nokta grubu verilerini seçin. Dışa aktarma işlemi tamamlandıktan sonra bir onay penceresi görünecektir. Değerlendirme yazılımının ve paketlerinin sürümünü açın. Programı başlatmak için ok simgesini tıklayın. Aç'a tıkladıktan ve uygun kaydetme yolunu seçtikten sonra ASC dosyalarını içeren klasöre gidin. ASC dosyalarını, seçim listesinden doğru örnek adıyla programa yükleyin. Alan seçeneğinin seçili olduğundan emin olun, ardından çarpı işaretine ve ardından alana tıklayın. Yükseklik ölçeğini tanımlamak için fareyi kullanarak alt tabaka yüzeyinde bir dikdörtgen seçin. İlgilenilen bölge görüntüsünün yanında yer alan mevcut gerilimden önceki ve sonraki iki yükseklik histogramını inceleyin ve her iki histogramın da normal şekilde dağılmış ve benzer görünmesini sağlamak için seçimi ayarlayın. Şimdi, bu yüksekliği arka plan seviyesi olarak ayarlamak için arka plan olarak etiketlenmiş sıfır düğmesine tıklayın. Test edilen çizginin üstündeki düz bir bölümde ikinci bir dikdörtgen seçin. Yine, histogramı inceleyin ve normal şekilde dağıtılmış ve mümkün olduğunca benzer görünecek şekilde ayarlayın. Testin altındaki satıra tıklayın, ardından bu yükseklik değerini kaydetmek için Tamam'a tıklayın. Ardından, programı yeniden çalıştırmak için ok simgesini tekrar tıklayın. Tek bir tepeciğin kenarına yakın bir dikdörtgen çizin veya farenin sol düğmesini kullanarak IMG compare etiketli görüntüde boşluk bırakın. Dikdörtgeni, küçültülmüş kırpma etiketli görüntü gibi yakınlaştırılmış görüntüyü kullanarak yapının kenarıyla yakından eşleşecek şekilde ayarlayın. Seçilen bölgeyi, dikdörtgen tepeciği veya boşluğu tam olarak kapsayacak şekilde daraltın. Son olarak, piksel toplamına göre integral hacmi kaydetmek için IMG compare'in yanındaki kaydet düğmesine tıklayın. Akım gerilmesinden sonra oluşan tepecikler, tipik olarak 190 nanometre civarında yükseklikler gösterdi, en küçük açıkça tespit edilebilir tepeler 34 nanometrede ve yaklaşık bir mikrometrenin yanal boyutlarıyla. Elektroniklenmiş hacim, çizimdeki üstel eğilim çizgisi ile gösterildiği gibi, test edilen çizginin uzunluğu ile artmıştır. Elektromigrasyon hacmi, daha yüksek akım yoğunluğu ile arttı ve iki farklı kalınlıkta kapsülleyici yüksek sıcaklık Silikon oksit, elektromigrasyon için farklı başlangıç noktaları gösterdi. Metrekare başına 10 amper gücünde 2,56 kat 10 daha düşük bir akım yoğunluğunda, kullanılabilir veriler, artan hat uzunluğu ile artan bir elektromigrasyon hacmi eğilimi gösterdi.