Устройство для контроля подложки микросхемы,преимущественно при анодировании в ванне с электролитом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.02.79 (21) 2723226/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M Кл 3

Н 01 1.21/70

Гасударственный кемнтет

СССР по делам нзебретеннй н атнрмтий

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (53) УДК 621.396.6. .002.5 (088.8) (72) Автор изобретения

А. М. Суходольский

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОДЛОЖКИ МИКРОСХЕМЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ АНОДИРОВАНИИ В ВАННЕ

С ЭЛЕКТРОЛИТОМ

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии создания активных и пассивных тонкопленочных элементов, построенных на основе тонких диэлектрических пленок.

Известно устройство для контроля подложки, содержащее эталонную подложку, блок контроля и переключатель с подвижным и неподвижными контактами, соединенный с блоком питания (1), (2)

Недостатком этого устройства является невозможность контроля во время технологического процесса.

Цель изобретения — улучшение контроля качества анодирования — достигается тем, что в устройстве для контроля подложки микросхемы, преимущественно при анодировании в ванне с электролитом, содержащем эталонную подложку, блок контроля и переключатель с подвижным и неподвижными контактами, соединенный с блоком питания, эталонная подложка снабжена изолирующей пленкой, расположенной на границе раздела электролита с внешней средой, и соединена с подвижным контактом переключателя, один неподвижный контакт которого соединен с блоком питания, другой — с одним входом блока контроля, другой вход которого электрически соединен с электролитом.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля подложки микросхемы.

Устройство содержит 6лок питания 1, например потенциостат, соединенный с катодом 2. К блоку 1 присоединены также танталовая пленка 3 — контролируемая

1р подложка и через переключатель 4 — танталовая пленка 5 — эталонная подложка с помощью токоподводящих электродов 6 из танталовой проволоки.

Танталовые пленки получают следующим образом: на диэлектрическую подложку 7

IS напыляют тантал, а затем методом фотолитографии образуют конфигурации пленок 3 и 5. На части пленки 5 имеется изо.пирующая пленка 8, например фоторезист, нанесенный таким образом, что он четко ограничивает геометрические размеры пленки, подвергающейся анодированию.

Блок контроля 9, например цифровой измеритель емкости Е8-4, присоединен к

871260

4 переключателю 4 и через неокисляющийся контакт 10 — к электролиту 11. Переключатель имеет подвижный 12 и неподвижные

13 контакты.

Устройство работает следующим образом.

Диэлектрическую подложку с напыленными танталовыми пленками 3 и 5 опускают в электролит таким образом, чтобы он полностью захватывал нижнюю, не защищенную фоторезистом, часть пленки 5, но не имел контакта с верхней ее частью.

На чертеже оптимальный уровень электролита отмечен штриховой линией. К танталовым пленкам 3 и 5 подключают блок питания 1. При этом переключатель 4 находится в левом положении, соединяя пленки.

Напряжение на выходе блока питания растет от нуля до определенного значения, которое определяется требуемой удельной емкостью.

По достижении требуемой величины рост напряжения прекращается, и пленки выдерживают в дальнейшем при этом значении напряжения. Рост напряжения в общепринятых технологических режимах длится несколько минут, причем именно за этот отрезок времени происходит основной рост диэлектрической пленки; удельная емкость пленки достигает 120% конечной.

Время выдержки под постоянным напряжением составляет свыше одного часа; при этом диэлектрическая пленка растет очень медленно. Поэтому в процессе выдержки под постоянным напряжением производится контроль удельной емкости диэлектрической пленки, получаемой анодированием.

Для этого танталовую пленку 5 с помощью переключателя 4 отсоединяют от источника электрической энергии и присоединяют к блоку измерения, который измеряет емкость диэлектрического слоя, образованного на нижней части пленки 5; второй обкладкой конденсатора является электролит.

Если измеренная емкость пленки больше требуемой, пленку подключают к источнику электрической энергии, иначе процесс анодирования обеих пленок прекращается.

Вследствие того, что диэлектрическая пленка в этой стадии анодирования растет по толшине очень, медленно, кратковременное отключение пленки 5 от источника не вызывает заметного различия в удельных емкостях пленок 3 и 5. В результате с помощью предложенного устройства анодирования получают диэлектрические пленки с требуемой удельной емкостью. При этом на конечный результат не оказывают влияния различные

«мешающие» факторы, которые нельзя учесть заранее. К ним относятся: нестабильность выходного напряжения источника

1в электрической энергии, неконтролируемые изменения в составе электролита, различие свойств пленок, напыленных в разное время или на разном оборудовании, и т. д. Изготавливаемые на предложенном устройстве диэлектрические пленки позволяют получать тонкопленочные конденсаторы с разбросом значений емкости +- 0,5% от требуемых значений.

Устройство наиболее целесообразно использовать при изготовлении тонкопленочных конденсаторов.

Формула изобретения

25 Устройство для контроля подложки микросхемы, преимущественно при анодировании в ванне с электролитом, содержащее эталонную подложку, блок контроля и переключатель с подвижным и неподвижными контактами, соединенный с блоком нитания, отличающееся тем, что, с целью улучшения контроля качества анодирования, эталонная подложка снабжена изолирующей пленкой, расположенной на границе раздела электролита с внешней средой, и соединена с подвижным контактом переключателя, один неподвижный контакт которого соединен с блоком питания, другой — с одним входом блока контроля, другой вход которого электрически соединен с электролитом.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Шнаревич Е. И. Диэлектрики интегральных схем,М., «Энергия», 1975, с. 23 — 24.

2. Авторское свидетельство СССР № 470944, кл. Н 05 К 13/08, 1973 (прототип) .

871260

Составитель Л. Гришкова

Редактор Б. Федотов Техред A. Бойкас Корректор С. 1Цсмак

Заказ 8448 26 Тираж?37 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4