DE1938767B2

DE1938767B2 - Verfahren zum abgleichen von elektrischenduennschicht-kondensatoren

Info

Publication number: DE1938767B2
Application number: DE19691938767
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. 8000 München Schlick
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1969-07-30
Publication date: 1972-11-16
Also published as: DE1938767A1

Description

Damit ergeben sich die Vorteile, daß die zu be-

30 arbeitenden Substrate nicht in eine Vakuumkammer wie bei den Elektronenstrahlbearbeitungsvorrichtun-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ab- gen eingebracht werden müssen, daß die den Abgleichen von elektrischen Dünnschicht-Kondensa- gleichvorgang überwachenden Meßgeräte nicht getoren, die aus zwei auf einer isolierenden Unterlage stört werden, daß das Dielektrikum unverletzt bleibt, aufgebrachten und gegeneinander durch eine dünne 35 so aaß kein Kurzschluß zwischen den beiden Kon-Dielektrikumsschicht isolierten Metallschichten be- densatorbelegungen auftreten kann, und daß der Abstehen, wobei bis zum Erreichen des gewünschten gleichvorgang durch eine aufgebrachte Schutzschicht Kapazitätswertes mit Hilfe eines Lasers nur Teile des hindurch erfolgen kann, wobei der Einfluß dieser oberen Kondensatorbelags entfernt werden. Schutzschicht auf die Meßwerte bereits beim Ab-

Elektrische Dünnschicht-Kondensatoren werden 40 gleichen mit berücksichtigt wird,
z. B. so hergestellt, daß auf ein Glassubstrat zu- Die Intensität der Strahlung kann in einfacher

nächst eine wenige 100 bis 1000 A starke Alu- Weise durch Filter geregelt we^rden.
miniumschicht etwa in Form eines Rechteckes auf- Vorzugsweise wird der Abgleichvorgang messend

gedampft wird. Darauf wird eine isolierende Di- überwacht und gesteuert.

elektnkumsschicht aus SiO in etwa 1 μπι Stärke auf- 45 Da die zum Messen verwendete Apparatur, z. B. gebracht und hierauf wieder eine dünne Aluminium- eine Kapazitätsmeßbrücke, durch die zum Abtragen schicht als zweiter Kondensatorbelag. der oberen Deckschicht erfindungsgemäß ver-

Die Abmessungen der Belagflächen sind wegen wendeten Photonen nicht gestört wird — ganz im der unvermeidlichen Fertigungstoleranzen so ge- Gegensatz zu den bekannten Abgleichverfahren, die wählt, daß die Kapazität des Kondensators zunächst 50 mit elektrischen Funken oder energiereichen Elekgrößer ist als der Sollwert. Das Einstellen dieses tronenstrahlen arbeiten — kann der Abtragvorgang Sollwertes erfolgt durch Entfernen von aktiver Belag- besonders schnell und genau gesteuert werden.
fläche mit Hilfe eines Lasers. Aus der Zeitschrift Wichtig bei der Durchführung des erfindungs-

»Proceedings of the IEEE«, Bd. 57 (1969), Heft 2, gemäßen Verfahrens ist neben der Verwendung Seiten 129 bis 131, ist bekannt, daß es vorteilhaft 55 kurzer Laserimpulse, daß jeder Laserimpuls auf ein wäre, Teile der oberen Belagfläche zu entfernen, vom vorhergehenden Impuls noch nicht allzusehr ohne das Dielektrikum zu beschädigen, aber daß dies erhitztes oder gar schon abgetragenes Gebiet der eigentlich unmöglich wäre. Es wird lediglich die obersten Schicht auftrifft, da ja nur diese oberste Möglichkeit angedeutet, daß die Aufgabe mit Hilfe Schicht entfernt werden soll. Ist die Vorschubvon Riesenimpulsen vielleicht gelöst werden könnte. 60 geschwindigkeit nicht so groß, daß die einzelnen

Nachteüig ist bei bisher bekannten Verfahren, daß Brennflecke getrennt liegen, so ergeben sich Kurznicht nur der oberste Deckbelag, sondern auch die Schlüsse zwischen den einzelnen an sich isolierten Dielektrikumsschicht und der unterste Belag bis auf Schichten, weil die Brennflecke auf bereits abdie Substratoberfläche abgetragen werden. Das führt getragene Schichtstellen fallen und dadurch auch oft zu einer Erhöhung des Verlustfaktors, zu einer 65 die unteren Schichten abgetragen werden.
verringerten Langzeitstabilität, da die Angriffsfläche An Hand der Zeichnung soll das erfindungs-

für schädliche chemische und physikalische Einflüsse gemäße Verfahren erläutert werden.
erhöht wird, und hauptsächlich zu Kurzschlüssen Auf einem Substrat 1 ist ein Dünnschicht-

Kondensator, bestehend aus einem ersten Belag 2 aus z.B. Aluu einer Isolierschicht3 aus SiO und einem Deckbelag 4 aus Aluminium, aufgebracht worden, z. B. durch Aufdampfen der einzelnen Schichten im Vakuum.

Das beschichtete Substrat 1 wird dann auf eine Vorschubeinrichtung gelegt (symbolhaft dargestellt durch einen Doppelpfeil 9).

Das aus einem Riesenimpulslaser 10 austretende Strahlenbündel 5 wird mittels einer Optik 6 in einem Brennfleck 7 auf der Deckschicht 4 fokussiert, worauf das Metall an dieser Stelle bis zur Verdampfung erhitzt wird und eine belagfreie Stelle 8 zurückbleibt.

Strahlungsintensität, Impulsdauer, Wellenlänge und Fokussierung sind dabei in Abhängigkeit von Dicke und Material der Deckschicht 4 so eingestellt, daß die Isolierschicht 3 nicht durchtrennt oder bleibend verändert wird, daß aber die oberste Schicht einwandfrei abgetragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

zwischen den beiden Kodensatorbelägen durch nicht Patentansprüche: vollständig aus dem Bearbeitungsgebiet entfernte Me-tallreste.

1. Verfahren zum Abgleichen von elektrischen Ein geeignetes Abgleichverfahren muß es daher Dünnschicht-Kondensatoren, die aus zwei auf 5 ermöglichen, von den übereinander aufgebrachten einer isolierenden Unterlage aufgebrachten und dünnen Schichten nur die oberste Schicht zu entgegeneinander durch eine dünne Dielektrikums- fernen, ohne die darunterliegenden Schichten zu beschicht isolierten Metallschichten bestehen, wo- schädigen oder deren Eigenschaften nachteilig zu bei bis zum Erreichen des gewünschten Kapazi- verändern.

tätswertes mit Hilfe eines Lasers nur Teile des io Ein bekanntes Verfahren besteht darin, einen oberen Kondensatorbelags entfernt werden, da- energiereichen gebündelten Elektronenstrahl mit durch gekennzeichnet, daß der fokus- Hilfe eines homogenen Magnetfeldes auf eine Kreissierte Strahl (5) eines Riesenimpulslasers (10) bahn zu bringen und Kreisdurchmesser und verwendet wird und daß die Laserimpalse auf Bündelung so zu wählen, daß der Elektronenstrahl eine von vorhergehenden Impulsen noch nicht 15 nur die zu bearbeitende oberste Schicht streifend allzusehr erhitzte oder schon abgetragene berührt, ohne in die darunter befindlichen Schichten Stelle (8) des oberen Kondensatorbelags (4) ge- einzudringen (deutsche Auslegeschrift 1 268 285).
richtet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Abgleichverfahren für Dünnschicht-Kondensatoren kennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahls 20 mit Hilfe eines Lasers anzugeben, bei dem Teile nur durch Filter in Abhängigkeit von Art und Dicke des oberen Kondensatorbelags entfernt werden.

des zu entfernenden Belagmaterials eingestellt Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist da-

wird. durch gekennzeichnet, daß der fokussierte Strahl

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch eines Riesenimpulslasers verwendet wird und daß gekennzeichnet, daß der Abgleichvorgang 25 die Laserimpulse auf eine von vorhergehenden Immessend verfolgt und gesteuert wird. pulsen noch nicht allzusehr erhitzte oder schon abgetragene Stelle des oberen Kondensatorbelags gerichtet werden.