CS197553B1 - Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts - Google Patents

Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts Download PDF

Info

Publication number
CS197553B1
CS197553B1 CS264676A CS264676A CS197553B1 CS 197553 B1 CS197553 B1 CS 197553B1 CS 264676 A CS264676 A CS 264676A CS 264676 A CS264676 A CS 264676A CS 197553 B1 CS197553 B1 CS 197553B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sample
metal
radical
electrodeposition
layer
Prior art date
Application number
CS264676A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vladimir Rysanek
Jiri Vackar
Original Assignee
Vladimir Rysanek
Jiri Vackar
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vladimir Rysanek, Jiri Vackar filed Critical Vladimir Rysanek
Priority to CS264676A priority Critical patent/CS197553B1/en
Publication of CS197553B1 publication Critical patent/CS197553B1/en

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu zjišťování poruchových míst v izolačních vrstvách vzorků mikroelektronických součástek.The invention relates to a method for detecting fault points in the insulating layers of microelectronic components.

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.In many microelectronic components and circuits, an important functional layer is the insulating layer of oxide or nitride of the base material. It serves either as a dielectric of a capacitor, insulation of flat conductors and the like, or also as a surface protection against the penetration of atoms used for diffusion into semiconductors, that is in the function of a mask. In both cases it is necessary to achieve a continuous layer without failures, because even a small opening in the layer prevents the functional use of its insulating properties. Therefore, various methods are used to identify fault points before the product is finished, in order to avoid potential ineffective operations on the defective surface. Optical observations in microscope, kinematic liquid crystal and electronic methods are used, such as scanning microscopy, transmission electron microscopy, scanning of surface replicas and their observation by microscope, electron diffraction and the like. These are slow methods and are not reliable at the μτη size.

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.The above drawbacks are overcome by the method of detecting fault points in the insulating layers of microelectronic component samples by providing the insulating layer sample with a protective layer and outlet on the inactive side and immersing it in an electrolytic bath with surface tension additive per sample. a metal or radical, such as cesium, is electroplated, and after the electroplating is complete, the sample is removed and the electrolyte residue is removed. It is an object of the invention that, in order to locate the location and distribution of the fault points on the sample, the places where the metal or radical is deposited are indicated.

Dále je podlé vynálezu výhodné, jestliže se v průběhu galvanického nanášení vyhodnocuje velikost procházejícího galvanizační15 ho proudu při známém napětí.It is furthermore advantageous according to the invention if during the electroplating application the magnitude of the passing galvanizing current is evaluated at a known voltage.

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.The method for detecting these disorders according to the invention solves the problem by allowing rapid and locally defined localization of the apertures and its resolution is not limited by optical aspects.

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.Prior to the actual indication of the fault points, it is preferable that the sample surface is briefly cleaned in a diluted atmosphere of an inert gas, such as argon, with a high discharge of 25 to remove impurities clogged on the insulating layer during galvanic layer formation.

Dále je podle vynálezu výhodné, jestliže po ukončení galvanického nanášení se indikují elektrony emitované ze vzorku působe197553 ním vysokého napětí ve vakuu.Furthermore, according to the invention, it is advantageous if, upon completion of the galvanic deposition, electrons emitted from the sample are indicated by applying high voltage under vacuum.

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.Here, the fact that the layer is on a conductive substrate, on silicon, germanium or a metal is used to identify the holes in the insulating layer. The openings extend into the conductive material so that, under certain conditions, a suitable metal or radical can be applied to the openings in the galvanic bath. For example, if galvanic cesium is used, this material will form a deposit on the exposed areas of the pad, if it is a cathode.

Vynález je blíže objasněn na příkladu provedení a pomocí přiloženého výkresu, na němž je schematicky nakresleno zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.The invention is explained in more detail by way of example and with reference to the accompanying drawing, in which a device for carrying out the method according to the invention is schematically illustrated.

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.In vessel 1, an electrolyte 2 is suitable. The electrode 3 as an anode is a source of cesium ions. The sample 4 with the insulating layer 5 under investigation is provided with an outlet 6 and forms a cathode. As the current passes through the holes 7, the respective element is deposited from the electrolyte bath 2 to form a conductive layer 8. The sample 4 is provided with a protective layer 9 on the inactive surfaces. To facilitate the access of the electrolyte 2 to the openings in the insulating layer 5 reducing the surface tension of the liquid and increasing the wettability. Also contemplated is the use of an ultrasonic transducer 10 to assist in the ingress of liquid and the elimination of gas bubbles. After application of the conductive layer 8, the sample is removed and washed away from traces of electrolyte 2.

Vlastní zjištění přítomnosti děr pak se provádí několika způsoby, například elektro-The detection of holes is then carried out in several ways, such as

Claims (4)

PŘEDMĚTSUBJECT 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.Method for detecting fault points in insulating layers of samples of microelectronic components, which comprises coating the sample with insulating layer with a protective layer and an outlet on the inactive side and immersing it in an electrolytic bath with an additive for reducing surface tension, electroplating onto the sample the metal or radical, for example cesium, and after the electrodeposition is complete, the sample is removed and the electrolyte residue is removed, characterized in that the locations where the metal or radical is deposited are indicated to locate and distribute the fault points on the sample. 5 3 chemicky.5 3 chemically. 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.The very existence of water spots in the insulation results in the magnitude of the current passing through the electrolyte, so that the micro-ammeter included in the current circuit indicates a deviation proportional to the total area of the defective spots. 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.The position and distribution of the defective spots can again be determined electrochemically, for example by applying an indicating foil composed of a metal foil and a porous paper layer saturated with an indicating dye. The color of the indicator dye will change at the current passage points to show the number and extent of the defective spots. 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.Defective spots can also be detected on the basis of their vacuum emission properties, either by the lit luminophores on the screen where the electrons emitted, for example, by UV radiation, are focused and accelerated by a suitable voltage, or by the glow discharge light that will occur failures in application of ignition voltage in a gross vacuum of 1 to 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.For the electrochemical indication, it is suitable if, during the previous electrolytic process, layers of elements or radicals selectively react with the indicator dye used are formed in the openings. For emission indication we use again elements with low output work, eg Cs, Rb etc. Způsob podle vynálezu umožňuje indikaci a určení přesné polohy poruchového místa o velikosti pod 0,1 μΐη.The method according to the invention allows the indication and determination of the exact position of the fault point below 0.1 μΐη. YNÁLEZUYNÁLEZU 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se v průběhu galvanického nanášení vyhodnocuje velikost procházejícího galvanizačního proudu při známém napětí.2. Method according to claim 1, characterized in that, during the electrodeposition, the magnitude of the electroplating current passing through is known at a known voltage. 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.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that, after the electroplating layer has been formed, thin layers and impurities of the deposited metal or radical are removed by bombarding the sample surface with inert gas ions in a diluted atmosphere. 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.4. A method according to claim 1 or 2, characterized in that, upon completion of the electrodeposition, electrons emitted from the sample are indicated by the application of a high voltage under vacuum.
CS264676A 1976-04-22 1976-04-22 Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts CS197553B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS264676A CS197553B1 (en) 1976-04-22 1976-04-22 Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS264676A CS197553B1 (en) 1976-04-22 1976-04-22 Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS197553B1 true CS197553B1 (en) 1980-05-30

Family

ID=5364180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS264676A CS197553B1 (en) 1976-04-22 1976-04-22 Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS197553B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101290561B1 (en) System for modifying small structures
JP2759322B2 (en) Control method of electroless plating bath
US3530045A (en) Electrically responsive color-forming method of nondestructive testing
DE10232612B4 (en) Apparatus and method for monitoring an electrolytic process
Hong et al. Lifetime prediction of electrochemical ion migration with various surface finishes of printed circuit boards
Moussa et al. The photo-inhibition of localized corrosion of 304 stainless steel in sodium chloride environment
JPH0830694B2 (en) Method for evaluating solderability of electronic components
JP3558818B2 (en) Method and apparatus for evaluating defect of insulating film
CS197553B1 (en) Method of tracing the defect places in isolating layers of the samples of microelectronic parts
DE3832660A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REMOVING AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE LAYER APPLIED ON A SUBSTRATE
Xu et al. Study on the preparation mechanism and property analysis of a localized Au coating by laser-induced cyanide-free electroplating
US6248601B1 (en) Fix the glassivation layer's micro crack point precisely by using electroplating method
KR100919226B1 (en) Electro-chemical process for evaluating thickness of metal plated-layer
JPS6196774A (en) Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment
JPH06331598A (en) Method for evaluating and recovering solder property of electronic part
Gajda Techniques in failure analysis of MOS devices
KR100883028B1 (en) Wafer defect detection device through electrochemical copper decoration and defect detection method using same
KR100189994B1 (en) Copper decoration device and copper decoration method
KR100784053B1 (en) Copper decoration apparatus and method for detecting silicon wafer defects
Ha et al. Electrochemical Migration Failure under Biased HAST due to Photoresist Residues
Leder Electrochemical method for detecting breakdown defects in thin insulating films on metals
Gabrielli et al. Electrochemistry on microcircuits. I: Copper microelectrodes in oxalic acid media
US20080116075A1 (en) Method of Assessing the Risk of Whiskers Appearing on the Surface of a Metallic Deposit
KR100952043B1 (en) Defect detection method of SOI wafer using insulation breakdown voltage measurement, SOI wafer for same and manufacturing method thereof
SU637650A1 (en) Method of determining polymeric coating porosity