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

(23) Приоритет -Опубликовано 07.10.81. Бюллетень МДата опубликования описания 07.10.8(53) УДК 621,396 .002,5 (088.8) 72) Ав ходольски изобретения инский радиотехнический институт,. 1) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОДЛОЖКИ МИКРОСХЕМЫ,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ АНОДИРОВАНИИ В ВАННЕ С ЭЛЕКТРОЛИТОМвляетсяехноло О 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 яневозможность контроля во время тгического процесса.Цель изобретения - улучшение контроля качества анодирования - достигается тем, что в устройстве для контроля подложки микросхемы, преимущественно при анодировании в ванне с электролитом, содержа щем 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 6 лок питания 1, например потенциостат, соединенный с катодом 2, К блоку 1 присоединены также танталовая пленка 3 - контролируемая 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 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 Е 8-4, присоединен кпереключателю 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 10 электрической энергии, неконтролируемыеизменения 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 5 тонкопленочные конденсаторы с разбросомзначений емкости + 0,5% от требуемых значений.Устройство наиболее целесообразно использовать при изготовлении тонкопленочных конденсаторов.Формула изобретения25 Устройство для контроля подложки микросхемы, преимущественно при анодировании в ванне с электролитом, содержащееэталонную подложку, блок контроля и переключатель с подвижным и неподвижнымиконтактами, соединенный с блоком нитания,отличающееся тем, что, с целью улучшенияконтроля качества анодирования, эталоннаяподложка снабжена изолирующей пленкой,расположенной на границе раздела электролита с внешней средой, и соединена с подвижным контактом переключателя, одиннеподвижный контакт которого соединенс блоком питания, другой - с одним входомблока контроля, другой вход которого электрически соединен с электролитом.Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Шнаревич Е. И. Диэлектрики интегральных схем,М., Энергия, 1975, с. 23 - 24.2. Авторское свидетельство СССР470944, кл, Н 05 К 13/08, 1973 (прототип) .Редактор Б. ФедоЗаказ 8448/26 1130илиал Составитель Л. Гришковатов Техред А. Бойкас Корректор С. ШсмакТиражЭ 7 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4