RU198648U1 - Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов - Google Patents
Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU198648U1 RU198648U1 RU2020114110U RU2020114110U RU198648U1 RU 198648 U1 RU198648 U1 RU 198648U1 RU 2020114110 U RU2020114110 U RU 2020114110U RU 2020114110 U RU2020114110 U RU 2020114110U RU 198648 U1 RU198648 U1 RU 198648U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test element
- capacitor
- silicon
- upper plate
- series resistance
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004100 electronic packaging Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Областью применения предлагаемой полезной модели является микроэлектроника, а именно - устройство для контроля качества при производстве кремниевых конденсаторов.Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества и оперативности контроля.Указанный результат достигается тем, что в отличие от известного, в предлагаемом тестовом элементе для проверки последовательного сопротивления конденсатора, состоящего из кремниевой подложки, верхней и нижней обкладок, слоя изолирующего диэлектрика между ними и контактных площадок, верхняя обкладка закорочена с нижней в самом дальнем месте от контактной площадки.
Description
Областью применения предлагаемой полезной модели является микроэлектроника, а именно - устройство для контроля качества при производстве кремниевых конденсаторов.
Для проверки последовательного сопротивления конденсатора в качестве тестового элемента используется рабочий конденсатор (см., например, «Конденсаторы с низким ESR. Что же это такое?» из журнала «ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ», выпуск 1, 2002 г., стр. 24-26).
Определение последовательного сопротивления проводят при помощи рабочего конденсатора путем подключения к нему источника частоты с собственным сопротивлением более 50 Ом. Недостатком этого является то, что проверку последовательного сопротивления нельзя провести до окончания процесса изготовления конденсатора.
Наиболее близким к предлагаемому является тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления конденсатора, состоящий из кремниевой подложки, верхней и нижней обкладок, слоя изолирующего диэлектрика между ними и контактных площадок (см., например, «High-Density, Low-Loss MOS Capacitors for Integrated RF Decoupling)) из журнала «The International Journal of Microcircuits and Electronic Packaging)), том 24, номер 3, 2001 г., стр. 187-195).
Недостатком данного тестового элемента является то, что при массовом производстве кремниевых конденсаторов требуется специальная сборка тестового элемента и длительный контроль, что не оперативно. Также невозможно определение последовательного сопротивления до разделения кремниевой пластины на кристаллы из-за влияния паразитных емкостей и индуктивности.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества и оперативности контроля.
Указанный результат достигается тем, что в отличие от известного, в предлагаемом тестовом элементе для проверки последовательного сопротивления конденсатора, состоящего из кремниевой подложки, верхней и нижней обкладок, слоя изолирующего диэлектрика между ними и контактных площадок, верхняя обкладка закорочена с нижней в самом дальнем месте от контактной площадки.
При такой конфигурации закоротки верхней обкладки с нижней путь тока максимальный, вклад в сопротивление обкладок наибольший, и сопротивление обкладок коррелирует с последовательным сопротивлением конденсатора на высокой частоте.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурами. Конструкция предлагаемого тестового элемента представлена на фиг. 1, 3 (вид сверху) и на фиг. 2, 4 (разрез), на фиг. 5, 6 представлены схемы оценки последовательного сопротивления конденсатора.
Позициями на фиг. 1-6 обозначены:
1 - кремниевая подложка;
2 - слой изолирующего диэлектрика;
3 - верхняя обкладка конденсатора;
4 - слой защитного диэлектрика;
5 - контактная площадка верхней обкладки;
6 - контакт между верхней и нижней обкладками;
7 - омический контакт к нижней обкладке;
8 - контактная площадка нижней обкладки;
9 - граница верхней обкладки конденсатора;
10 - источник тока;
11 - амперметр;
12 - вольтметр.
Предлагаемая полезная модель может иметь два варианта конструкции и состоять из: 1) кремниевой подложки 1 со слоем изолирующего диэлектрика 2 на рабочей стороне заданной конфигурации со сформированными контактами 6; слоя металлизации, образующего верхнею обкладку конденсатора 3; слоя защитного диэлектрика 4; контактной площадки верхней обкладки 5; слоя металлизации на обратной стороне кремниевой подложки, образующего омический контакт к нижней обкладке 7 (см. фиг. 1-2); 2) кремниевой подложки 1 со слоем изолирующего диэлектрика 2 на рабочей стороне заданной конфигурации со сформированными контактами 6; слоя металлизации, образующего верхнею обкладку конденсатора 3 и омический контакт к нижней обкладке 7; слоя защитного диэлектрика 4; контактной площадки верхней обкладки 5 и контактной площадки нижней обкладки 8 (см. фиг. 3-4). В случае варианта 2 для уменьшения последовательного сопротивления конденсатора его топологию выполняют удлиненной с соотношением сторон от 3:1 до 10:1.
Указанный тестовый элемент можно изготовить вместе с рабочими кристаллами конденсаторов на одной пластине следующим образом: на кремниевой монокристаллической подложке 1 ориентации (111), легированной мышьяком до сопротивления 0,003 Ом*см, выращивают слой изолирующего диэлектрика 2 плазмохимического нитрида кремния, толщиной 0,6 мкм; затем в нем вытравливают контактные окна 6; методом магнетронного напыления наносят верхнюю обкладку конденсатора 3 или 7 в виде слоя алюминия, толщиной 2,5 мкм, методом фотолитографии формируют требуемую конфигурацию металлизации; далее наносят слой защитного диэлектрика 4 полиимида, толщиной 6 мкм, и вытравливают контактные площадки к металлизации 5 или 8. В случае конструкции тестового элемента, представленного на фиг. 1-2, далее на обратной стороне пластины формируют омический контакт к нижней обкладке 7, напыляя слой золота толщиной 0,5 мкм и вжигая при температуре 450°С в течение 10 минут.
Для оценки последовательного сопротивления на контактные площадки 5, 7 или 5, 8 подают ток до 0,5 А от источника тока 10, контролируя значение тока амперметром 11, и измеряют напряжение вольтметром 12.
В таблице 1 приведено сравнение последовательного сопротивления тестового элемента-прототипа и предлагаемого тестового элемента. Как видно из таблицы, последовательное сопротивление предлагаемого тестового элемента несколько меньше, чем у тестового элемента-прототипа, за счет отсутствия потерь в диэлектрике.
Claims (1)
- Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления конденсатора, состоящий из кремниевой подложки, верхней и нижней обкладок, слоя изолирующего диэлектрика между ними и контактных площадок, отличающийся тем, что верхняя обкладка закорочена с нижней в самом дальнем месте от контактной площадки нижней.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114110U RU198648U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114110U RU198648U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU198648U1 true RU198648U1 (ru) | 2020-07-21 |
Family
ID=71740936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020114110U RU198648U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU198648U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1345086A (zh) * | 2000-10-03 | 2002-04-17 | 株式会社日立制作所 | 半导体集成电路器件的制造方法及其测试设备 |
| RU2367046C1 (ru) * | 2008-08-11 | 2009-09-10 | Закрытое акционерное общество "НПП "Планета-Аргалл" | Пленочный конденсатор |
| RU155810U1 (ru) * | 2015-03-26 | 2015-10-20 | Зао "Группа Кремний Эл" | Планарный высокочастотный конденсатор |
| RU190724U1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-07-10 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Кремниевый конденсатор |
-
2020
- 2020-04-03 RU RU2020114110U patent/RU198648U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1345086A (zh) * | 2000-10-03 | 2002-04-17 | 株式会社日立制作所 | 半导体集成电路器件的制造方法及其测试设备 |
| RU2367046C1 (ru) * | 2008-08-11 | 2009-09-10 | Закрытое акционерное общество "НПП "Планета-Аргалл" | Пленочный конденсатор |
| RU155810U1 (ru) * | 2015-03-26 | 2015-10-20 | Зао "Группа Кремний Эл" | Планарный высокочастотный конденсатор |
| RU190724U1 (ru) * | 2019-04-15 | 2019-07-10 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Кремниевый конденсатор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101441670B (zh) | 肖特基二极管等效电路模型及其参数提取方法 | |
| US3753092A (en) | Liquid testing device for measuring changes in dielectric properties | |
| JP2012058225A (ja) | プローブ装置 | |
| EP2315043B1 (en) | Testing of electronic devices through a capacitive interface | |
| US9702766B2 (en) | Capacitive temperature sensor comprising two capacitors as a voltage divider bridge | |
| RU198648U1 (ru) | Тестовый элемент для проверки последовательного сопротивления кремниевых конденсаторов | |
| CN102042882A (zh) | 用于检测芯片温度变化的器件 | |
| US20230280391A1 (en) | Gan reliability built-in self test (bist) apparatus and method for qualifying dynamic on-state resistance degradation | |
| CN111627889B (zh) | 阵列基板及其电学特性检测方法 | |
| CN111044798B (zh) | 可在线自检测的mems微波功率传感器及制备方法 | |
| US10006940B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, and probe card | |
| WO2002075786A2 (en) | Bond wire tuning of rf power transistors and amplifiers | |
| KR100362024B1 (ko) | 특성평가용 반도체장치 및 특성평가방법 | |
| CN101375384A (zh) | 包括不同器件的集成电路的制造 | |
| CN104183574B (zh) | 半导体测试结构及测试方法 | |
| US10378986B1 (en) | Clapp-type oscillators for high temperature pressure sensor systems | |
| RU155810U1 (ru) | Планарный высокочастотный конденсатор | |
| Bylund et al. | Robustness of carbon nanofiber-based MIM capacitors with ultra-high capacitance density to electrical and thermal stress | |
| US10937858B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor and structure thereof | |
| CN105203852B (zh) | 用于集成无源器件的测试板以及测试方案 | |
| US9846182B2 (en) | High di/dt capacity measurement hardware | |
| CN114664797B (zh) | 钝化层测量结构及测量方法 | |
| CN117727737A (zh) | 寄生电容的测试结构及测试方法 | |
| CN220984354U (zh) | 多层硅电容结构 | |
| Marknäs et al. | Reliability, solderability and electrical performance of high density ultra thin capacitors based on carbon nanofibers |