CS197553B1 - Způsob zjišťování poruchových míst v izolačních vrstvách vzorků mikroelektronických součástek - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zjišťování poruchových míst v izolačních vrstvách vzorků mikroelektronických součástek.

V řadě mikroelektronických součástek a obvodů je důležitou funkční vrstvou izolační vrstva kysličníku nebo nitridu základního materiálu. Slouží buď jako dielektrikum kondenzátoru, izolace plochých vodičů a podobně, nebo též jako ochrana povrchu proti vnikání atomů používaných k difúzi do polovodičů, to je ve funkci masky. V obou případech je nutné docílit souvislou vrstvu bez poruch, protože i malý otvor ve vrstvě znemožňuje funkční využití jejích izolačních vlastností. Proto se používají různé metody pro identifikaci poruchových míst ještě před dokončením výrobku, aby se ušetřily případné neúčelné operace na zmetkovém povrchu. Užívá se optického pozorování v mikroskopu, kinematických tekutých krystalů i metod elektronických, například rastrovací mikroskopie, transmisní elektronové mikroskopie, snímání replik povrchů a jejich pozorování mikroskopem, elektronové difrakce a podobně. Jsou to metody pomalé a při velikosti děr v řádu μτη málo spolehlivé.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem zjišťování poruchových míst v izolačních vrstvách vzorků mikroelektronických součástek, spočívajících v tom, že se vzorek s izolační vrstvou opatří na neaktivní straně ochrannou vrstvou a vývodem, a ponoří se do elektrolytické lázně s přísadou pro snížení povrchového napětí, na vzorek se galvanicky nanese kov nebo radikál, například cesium, a po skončeni galvanického nanášení se vzorek vyjme a zbaví se zbytku elektrolytu. Podstatou vynálezu je, že se pro vyhledání polohy a rozložení poruchových to míst na vzorku indikují místa, na nichž je nanesen kov nebo radikál.

Dále je podlé vynálezu výhodné, jestliže se v průběhu galvanického nanášení vyhodnocuje velikost procházejícího galvanizační15 ho proudu při známém napětí.

Způsob pro zjišťování těchto poruch podle vynálezu řeší problém tak, že umožňuje rychlou a místně definovanou lokalizaci otvorů a jeho rozlišovací schopnost není omezena optickými hledisky.

Před vlastní indikací poruchových míst je výhodné, jestliže se povrch vzorku krátkodobě čistí v zředěné atmosféře inertního plynu, například argonu, výbojem vysokého na25 pěti, aby se odstranily nečistoty zanesené na izolační vrstvě při galvanickém vytvářeni vrstvy.

Dále je podle vynálezu výhodné, jestliže po ukončení galvanického nanášení se indikují elektrony emitované ze vzorku působe197553 ním vysokého napětí ve vakuu.

Pro identifikaci otvorů v izolační vrstvě se zde využívá skutečnosti, že vrstva je na vodivém podkladu, na křemíku, germaniu nebo některém kovu. Otvory zasahují do vodivého materiálu, takže v galvanické lázni lze za jistých podmínek do otvorů nanést vhodný kov nebo radikál. Použijeme-li například galvanického nanášení cesia, vytvoří se z tohoto materiálu nános na nekrytých místech podložky, bude-li tato katodou.

Vynález je blíže objasněn na příkladu provedení a pomocí přiloženého výkresu, na němž je schematicky nakresleno zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.

V nádobě 1 je vhodný elektrolyt 2. Elektroda 3 jako anoda je zdrojem iontů cesia. Vzorek 4 se zkoumanou izolační vrstvou 5 je opatřen vývodem 6 a tvoří katodu. Při průchodu proudu se vytvoří v místech děr 7 nános příslušného prvku z lázně elektrolytu 2, takže vznikne vodivá vrstva 8. Vzorek 4 je opatřen na neaktivních plochách ochrannou vrstvou 9. K usnadnění přístupu elektrolytu 2 do otvorů v izolační vrstvě 5 se užívá vhodných přísad pro snížení povrchového napětí kapaliny a pro zvýšení smáčivosti. V úvahu přichází též použití ultrazvukového měniče 10, který napomáhá proniknutí kapaliny a vyloučení plynových bublin. Po nanesení vodivé vrstvy 8 se vzorek vyjímá a omytím zbavuje stop elektrolytu 2.

Vlastní zjištění přítomnosti děr pak se provádí několika způsoby, například elektro-

Claims (4)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob zjišťování poruchových míst v izolačních vrstvách vzorků mikroelektronických součástek, spočívající v tom, že se vzorek s izolační vrstvou opatří na neaktivní straně ochrannou vrstvou a vývodem, a ponoří se do elektrolytické lázně s přísadou pro snížení povrchového napětí, na vzorek se galvanicky nanese kov nebo radikál, například cesium, a po skončení galvanického nanášení se vzorek vyjme a zbaví se zbytku elektrolytu, vyznačený tím, že se pro vyhledání polohy a rozložení poruchových míst na vzorku indikují místa, na nichž je nanesen kov nebo radikál.

   5 3 chemicky.

   Samotná existence vodných míst v izolaci se projeví velikostí proudu procházejícího elektrolytem, takže mikroampérmetr zařazený do proudového obvodu indikuje výchylku úměrnou celkové ploše vadných míst.

   Poloha a rozložení vadných míst se dá zjistit opět elektrochemicky, například přiložením indikační fólie, složené z kovové fólie a porézní papírové vrstvy, nasycené elektrolytem s indikačním barvivém. V místech průchodu proudu se změní barva indikačního barviva a tím ukáže počet a rozlohu vadných míst.

   Vadná místa je možno také zjistit na základě jejich emisních vlastností ve vakuu, a to buď podle rozsvícených luminoforů na stínítku, kam jsou emitované elektrony, uvolněné například UV zářením, zaostřeny a urychleny vhodným napětím, nebo podle světla doutnavého výboje, který bude vznikat v místech poruch při přiložení zápalného napětí v hrubém vakuu 1 až 10 kPa.

   Pro elektrochemickou indikaci je vhodné, vytvoří-li se při předchozím elektrolytickém procesu v otvorech vrstvy prvků, nebo radikálů, selektivně reagujících s použitým indikačním barvivém. Pro emisní indikaci používáme opět prvky s malou výstupní prací, například Cs, Rb atd.

   Způsob podle vynálezu umožňuje indikaci a určení přesné polohy poruchového místa o velikosti pod 0,1 μΐη.

   YNÁLEZU
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se v průběhu galvanického nanášení vyhodnocuje velikost procházejícího galvanizačního proudu při známém napětí.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se , tím, že se po vytvoření galvanicky nanesené vrstvy odstraní slabé vrstvy a nečistoty naneseného kovu nebo radikálu bombardováním povrchu vzorku ionty inertního plynu ve zředěné atmosféře.
4. 4. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že po skončení galvanického nanášení se indikují elektrony emitované ze vzorku působením vysokého napětí ve vakuu.